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高中三年级数学

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    已知数列{an}(n为正整数)是首项是a1,公比为q的等比数列。
    (1)求和:
    (2)由(1)的结果归纳概括出关于正整数n的一个结论,并加以证明;
    (3)设q≠1,Sn是等比数列的前n项和,求:
    本题信息:2003年上海高考真题数学解答题难度极难 来源:刘佩
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本试题 “已知数列{an}(n为正整数)是首项是a1,公比为q的等比数列。(1)求和:;(2)由(1)的结果归纳概括出关于正整数n的一个结论,并加以证明;(3)设q≠1,Sn...” 主要考查您对

等比数列的定义及性质

等比数列的前n项和

二项式定理与性质

合情推理

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  • 等比数列的定义及性质
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等比数列的定义:

一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做公比,公比通常用字母q表示(q≠0)。


等比数列的性质:

在等比数列{an}中,有
(1)若m+n=p+q,m,n,p,q∈N*,则aman=apaq;当m+n=2p时,aman=ap2
(2)若m,n∈N*,则am=anqm-n
(3)若公比为q,则{}是以为公比的等比数列;
(4)下标成等差数列的项构成等比数列;
(5)
1)若a1>0,q>1,则{an}为递增数列;
2)a1<0,q>1, 则{an}为递减数列;
3)a1>0,0<q<1,则{an}为递减数列;
4)a1<0, 0<q<1, 则{an}为递增数列;
5)q<0,则{an}为摆动数列;若q=1,则{an}为常数列。


等差数列和等比数列的比较:
 

如何证明一个数列是等比数列:

证明一个数列是等比数列,只需证明是一个与n无关的常数即可(或an2=an-1an+1)。


等比数列的前n项和公式:



等比数列中设元技巧:

已知a1,q,n,an ,Sn中的三个量,求其它两个量,是归结为解方程组问题,知三求二。
注意设元的技巧,如奇数个成等比数列,可设为:…,…(公比为q),但偶数个数成等比数列时,不能设为…,…因公比不一定为一个正数,公比为正时可如此设。

等比数列前n项和公式的变形:
q≠1时,(a≠0,b≠0,a+b=0);

等比数列前n项和常见结论:
一个等比数列有3n项,若前n项之和为S1,中间n项之和为S2,最后n项之和为S3,当q≠-1时,S1,S2,S3为等比数列。



二项式定理:


它共有n+1项,其中(r=0,1,2…n)叫做二项式系数,叫做二项式的通项,用Tr+1表示,即通项为展开式的第r+1项.


二项式系数的性质:

(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即
(2)增减性与最大值:当r≤时,二项式系数的值逐渐增大;当r≥时,的值逐渐减小,且在中间取得最大值。
当n为偶数时,中间一项的二项式系数取得最大值;当n为奇数时,中间两项的二项式系数相等并同时取最大值。


二项式定理的特别提醒:

的二项展开式中有(n+1)项,比二项式的次数大1.
②二项式系数都是组合数,它与二项展开式的系数是两个不同的概念,在实际应用中应注意区别“二项式系数”与“二项展开式的系数”。
③二项式定理形式上的特点:
在排列方式上,按照字母a的降幂排列,从第一项起,a的次数由n逐项减小1,直到0,同时字母6按升幂排列,次数由0逐项增加1,直到n,并且形式不能乱.
④二项式定理中的字母a,b是不能交换的,即的展开式是有区别的,二者的展开式中的项的排列次序是不同的,注意不要混淆.
⑤二项式定理表示一个恒等式,对于任意的实数a,b,该等式都成立,因而,对a,b取不同的特殊值,可以对某些问题的求解提供方便,二项式定理通常有如下两种情形:
⑥对二项式定理还可以逆用,即可用于式子的化简。 

二项式定理常见的利用:

方法1:利用二项式证明有关不等式证明有关不等式的方法:
(1)用二项式定理证明组合数不等式时,通常表现为二项式定理的正用或逆用,再结合不等式证明的方法进行论证.
(2)运用时应注意巧妙地构造二项式.证明不等式时,应注意运用放缩法,即对结论不构成影响的若干项可以去掉.
方法2:利用二项式定理证明整除问题或求余数:
(1)利用二项式定理解决整除问题时,关键是要巧妙地构造二项式,其基本做法是:要证明一个式子能被另一个式子整除,只要证明这个式子按二项式定理展开后的各项均能被另一个式子整除即可.
(2)用二项式定理处理整除问题时,通常把底数写成除数(或与除数密切相关的数)与某数的和或差的形式,再用二项式定理展开,只考虑后面(或者是前面)一、二项就可以了.
(3)要注意余数的范围,为余数,b∈[0,r),r是除数,利用二项式定理展开变形后,若剩余部分是负数要注意转换.
方法3:利用二项式进行近似解:
当a的绝对值与1相比很少且n不大时,常用近似公式,因为这时展开式的后面部分很小,可以忽略不计,类似地,有 但使用这两个公式时应注意a的条件以及对计算精确度的要求.要根据要求选取展开式中保留的项,以最后一项小数位超要求即可,少了不合要求,多了无用且增加麻烦. 
方法4:求展开式特定项:
(1)求展开式中特定项主要是利用通项公式来求,以确定公式中r的取值或范围.
(2)要正确区分二项式系数与展开式系数,对于(a-b)n数展开式中系数最大项问题可以转化为二项式系数的最大问题,要注意系数的正负.
方法5:复制法
利用复制法可以求二项式系数的和及特殊项系数等问题。一般地,对于多项式

方法6:多项式的展开式问题:
对于多项式(a+b+c)n我们可以转化为[a+(b+c)]n的形式,再利用二项式定理,求解有关问题。

 

归纳推理的定义:

根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理,叫做归纳推理(简称归纳)。归纳是从特殊到一般的过程,它属于合情推理;

类比推理的定义:

由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理,叫做类比推理(简称类比)。类比推理是由特殊到特殊的推理。


类比推理的一般步骤:

(1)找出两类事物之间的相似性或一致性;
(2)用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想);
(3)一般地,事物之间的各个性质之间并不是孤立存在的,而是相互制约的。如果两个事物在某些性质上相同或类似,那么它们在另一些性质上也可能相同或类似,类比的结论可能是真的;
(4)在一般情况下,如果类比的相似性越多,相似的性质与推测的性质之间越相关,那么类比得出的命题就越可靠。

归纳推理的一般步骤:

①通过观察个别情况发现某些相同性质;
②从已知的相同性质中推出一个明确表达的一般性命题(猜想).

归纳推理和类比推理的特点:

归纳推理和类比推理都是根据已有的事实,经过观察、分析、比较、联想,再进行归纳、类比,然后提出猜想的推理,统称为合情推理。

归纳推理的应用方法:

归纳推理是由部分到整体、由个别到一般的推理,要注意探求的对象的本质属性与因果关系.与数列有关的问题,要联想等差、等比数列,把握住数的变化规律.

类比推理的应用方法:

合情推理的正确与否来源于平时知识的积累,如平面到空间、长度到面积、面积到体积、平面中的点与空间中的直线、平面中的直线与空间巾的平面.