通过汇总各方大佬资料,作为收集考点/记忆点的信息输入:资料输入处,收集汇总如下:
一、数列——整体:
核心信息/记忆关键点的汇总,可以通过绘图记忆法、记忆宫殿法等方式记忆
1.等差数列:项(通项,中项)、和(求和,下标和,连续等长片段和)、比(奇数项与偶数项和之差与之比、相同的奇数项和之比)、数列的判定、轮换对称性、最值——【绘图记忆法:很差的两只大象(项)过河(和)去比赛,(体力很差)遇到轮换最害怕】
2.等比数列:项(通项,中项)、和(求和、下标和,连续等长片段和、所有项和)、比(偶数项与奇数项和之比,求和之比)、数列的判定——【绘图记忆法:傻比的两只大象(项)过河(和)去比赛,】
二、数列——细节:
核心信息/记忆关键点的具体内容,或者是记忆关键点转换为具体考点的链接,可以通过联想、推导等方法记忆,重点在于建立考点与记忆关键点的联系,比如通过绘图记忆法记出记忆关键点,最后通过记忆关键点回忆出具体内容,才是最终目的
1.等差数列:项(通项,中项)、和(求和,下标和,连续等长片段和)、比(奇数项与偶数项和之差与之比、相同的奇数项和之比)、数列的判定、轮换对称性、最值
通项: a n = { a 1 = S 1 , n=1 S n − S n − 1 , n≥2 a_n = \begin{cases} a_1=S_1, & \text{n=1} \\ S_n-S_{n-1}, & \text{n≥2} \end{cases} an={a1=S1,Sn−Sn−1,n=1n≥2 a n = a 1 + ( n − 1 ) d = a k + ( n − k ) d = n d + a 1 − d a_n= a_1+(n-1)d =a_k+(n-k)d=nd+a_1-d an=a1+(n−1)d=ak+(n−k)d=nd+a1−d——【类比记忆法:形如一次函数】
中项: 2 a n + 1 = a n + a n + 2 ( n ∈ N + ) 2a_{n+1}=a_n+a_{n+2}(n∈N_+) 2an+1=an+an+2(n∈N+)
求和: S n = n ( a 1 + a n ) 2 = n a 1 + n ( n − 1 ) 2 d = d 2 n 2 + ( a 1 − d 2 ) n = n a n + 1 2 ( n 为偶数时,可虚拟小数) S_n=\frac{n(a_1+a_n)}{2}=na_1+\frac{n(n-1)}{2}d=\frac{d}{2}n^2+(a_1-\frac{d}{2})n=na_{\frac{n+1}{2}}(n为偶数时,可虚拟小数) Sn=2n(a1+an)=na1+2n(n−1)d=2dn2+(a1−2d)n=na2n+1(n为偶数时,可虚拟小数)——【类比记忆法:梯形面积公式=首尾x相加乘以项数除以2,形如一个不含常数项的二次函数】
下标和: m + n = p + q m+n=p+q m+n=p+q,则 a m ⋅ a n = a p ⋅ a q ( m , n , p , q ∈ Z + ) a_m·a_n=a_p·a_q(m,n,p,q ∈Z^+) am⋅an=ap⋅aq(m,n,p,q∈Z+)
连续等长片段和: S n , S 2 n − S n , S 3 n − S 2 n . . . . . . S_n,S_{2n}-S_n,S_{3n}-S_{2n}...... Sn,S2n−Sn,S3n−S2n......仍成等差数列,新公差为 d n 2 dn^2 dn2——【对比记忆法:新公差为项数n的平方,新公比为项数n次方】
奇数项和与偶数项和之差与之比:若等差数列一共有 2 n 2n 2n项,则 S 偶 − S 奇 = n d , S 偶 S 奇 = a n + 1 a n S_偶-S_奇=nd,\frac{S_偶}{S_奇}=\frac{a_{n+1}}{a_n} S偶−S奇=nd,S奇S偶=anan+1。若等差数列一共有 2 n — 1 2n—1 2n—1项,则 S 奇 − S 偶 = a n S_奇-S_偶=a_n S奇−S偶=an, S 奇 S 偶 = n n − 1 \frac{S_奇}{S_偶}=\frac{n}{n-1} S偶S奇=n−1n, S 2 n − 1 = S 奇 + S 偶 = ( 2 n − 1 ) a n S_{2n-1}=S_奇+S_偶=(2n-1)a_n S2n−1=S奇+S偶=(2n−1)an——
相同的奇数项和之比:等差数列{ a n a_n an}和{ b n b_n bn}的前 2 k − 1 2k-1 2k−1项和分别为 S 2 k − 1 S_{2k-1} S2k−1和 T 2 k − 1 T_{2k-1} T2k−1表示,则: a k b k \frac{a_k}{b_k} bkak= S 2 k − 1 T 2 k − 1 \frac{S_{2k-1}}{T_{2k-1}} T2k−1S2k−1 ——【推导:由求和公式 S n = n a n + 1 2 S_n=na_{\frac{n+1}{2}} Sn=na2n+1可得】
轮换对称性:
(1)若 a m = n a_m=n am=n, a n = m a_n=m an=m,则 a m + n = 0 a_{m+n}=0 am+n=0,此时 S m + n S_{m+n} Sm+n为最值。
(2)若 S m = n S_m=n Sm=n, S n = m ( m ≠ n ) S_n=m(m≠n) Sn=m(m=n),则 S m + n = − ( m + n ) S_{m+n}=-(m+n) Sm+n=−(m+n)。
(3)若 S m = S n S_m=S_n Sm=Sn,则 S m + n = 0 S_{m+n}=0 Sm+n=0, S m + n 2 S_{\frac{m+n}{2}} S2m+n为最值 ( m + n = 2 k , k ∈ Z + ) (m+n=2k,k∈Z^+) (m+n=2k,k∈Z+)
最值:
1.等差数列前n项和 S n S_n Sn有最值的条件
(1)若 a 1 < 0 , d > 0 a_1<0,d>0 a1<0,d>0时, S n S_n Sn有最小值。
(2)若 a 1 > 0 , d < 0 a_1>0,d<0 a1>0,d<0时, S n S_n Sn有最大值。
2.求解等差数列 S n S_n Sn最值的方法
(1)一元二次函数法
等差数列的前n项和可以整理成一元二次函数的形式: S n = d 2 n 2 + ( a 1 − d 2 ) n S_n=\frac{d}{2}n^2+(a_1-\frac{d}{2})n Sn=2dn2+(a1−2d)n,对称轴为 n = − a 1 − d 2 2 × d 2 = 1 2 − a 1 d n=-\frac{a_1-\frac{d}{2}}{2×\frac{d}{2}}=\frac{1}{2}-\frac{a_1}{d} n=−2×2da1−2d=21−da1,最值取在最靠近对称轴的整数处。
特别地,若 S m = S n S_m=S_n Sm=Sn,即 S m + n = 0 S_{m+n}=0 Sm+n=0时,对称轴为 m + n 2 \frac{m+n}{2} 2m+n。
(2) a n a_n an=0法
最值一定在“变号”时取得,可令a=0,则有
① 若解得n为整数,则 S n = S n − 1 S_n=S_{n-1} Sn=Sn−1均为最值。例如,若解得n=6,则 S 6 = S 5 S_6=S_5 S6=S5为其最值。
② 若解得n为非整数,则当n取其整数部分m(m=[n])时, S m S_m Sm取到最值。例如,若解得n=6.9,则 S 6 S_6 S6为其最值。
2.等比数列:项(通项,中项)、和(求和、下标和,连续等长片段和、所有项和)、比(偶数项与奇数项和之比,求和之比)、数列的判定
通项: a n = a 1 q n − 1 = a k q n − k = a 1 q q n a_n=a_1q^{n-1}=a_kq^{n-k}=\frac{a_1}{q}q^n an=a1qn−1=akqn−k=qa1qn
中项: a n + 1 2 = a n a n + 2 ( n ∈ N + ) a_{n+1}^2=a_na_{n+2}(n∈N_+) an+12=anan+2(n∈N+)
求和: S n = { n a 1 , q=1 a 1 ( 1 − q n ) 1 − q = a 1 − a n q 1 − q = a 1 − a n + 1 1 − q , q不=1 S_n = \begin{cases} na_1, & \text{q=1} \\ \frac{a_1(1-q^n)}{1-q}=\frac{a_1-a_nq}{1-q}=\frac{a_1-a_{n+1}}{1-q},& \text{q不=1} \end{cases} Sn={na1,1−qa1(1−qn)=1−qa1−anq=1−qa1−an+1,q=1q不=1——【】
下标和: m + n = p + q m+n=p+q m+n=p+q,则 a m ⋅ a n = a p ⋅ a q ( m , n , p , q ∈ Z + ) a_m·a_n=a_p·a_q(m,n,p,q ∈Z^+) am⋅an=ap⋅aq(m,n,p,q∈Z+)
连续等长片段和: S n , S 2 n − S n , S 3 n − S 2 n , . . . . . . S_n,S_{2n}-S_n,S_{3n}-S_{2n},...... Sn,S2n−Sn,S3n−S2n,......仍成等比数列,新公比为 q n q^n qn——【新公比为旧公比的q的n次方】
所有项和:当 n → + ∞ n→+∞ n→+∞,且 ∣ q ∣ < 1 |q|<1 ∣q∣<1, q ≠ 0 q≠0 q=0时, S = lim n → ∞ a 1 ( 1 − q n ) 1 − q = a 1 1 − q S=\displaystyle \lim_{n \to \infty}{\frac{a_1(1-q^n)}{1-q}}={\frac{a_1}{1-q}} S=n→∞lim1−qa1(1−qn)=1−qa1,有时候虽然n并没有趋近于正无穷,但只要n足够大,也可以用这个公式进行估算。【注意】只有对于无穷递缩等比数列 ( ∣ q ∣ < 1 , q ≠ 0 ) (|q|<1,q≠0) (∣q∣<1,q=0),才存在所有项和,等差数列不存在所有项和。——【推导:当 n → + ∞ n→+∞ n→+∞,且 ∣ q ∣ < 1 |q|<1 ∣q∣<1, q ≠ 0 q≠0 q=0时,得 q n → 0 q^n→0 qn→0】
偶数项和与奇数项和之比:若等比数列一共有 2 n 2n 2n项,则 S 偶 S 奇 = q \frac{S_偶}{S_奇}=q S奇S偶=q。——【推导: a 2 + a 4 + a 6 + … + a 2 n = a 1 q + a 3 q + a 5 q + … + a 2 n − 1 q = ( a 1 + a 3 + a 5 + . . . + a 2 n − 1 ) q ⇒ S 偶 S 奇 = q a_2+a_4+a_6+…+a_{2n}=a_1q+a_3q+a_5q+…+a_{2n-1}q=(a_1+a_3+a_5+...+a_{2n-1})q⇒\frac{S_偶}{S_奇}=q a2+a4+a6+…+a2n=a1q+a3q+a5q+…+a2n−1q=(a1+a3+a5+...+a2n−1)q⇒S奇S偶=q】。若等比数列一共有 2 n 一 1 2n一1 2n一1项,则 S 奇 S_奇 S奇与 S 偶 S_偶 S偶之间的关系无规律。
求和之比:当 q ≠ 1 q≠1 q=1时, S n S m = 1 − q n 1 − q m \frac{S_n}{S_m}=\frac{1-q^n}{1-q^m} SmSn=1−qm1−qn
3.等差等比综合
组合数列:若数列{ a n a_n an}满足 a n = b n × c n a_n=b_n×c_n an=bn×cn,其中{ b n b_n bn}为等差数列,{ b n b_n bn}为等差数列,{ c n c_n cn}为等比数列,则可使用错位相减法。
利用大多数公式都有 a n a_n an或 S n S_n Sn,进行关键字提炼,然后将关键字放到对应记忆桩中,利用桩内物品,记忆扩展后的句子或者关键句。
记忆内容:记忆/考点汇总——按大纲
记忆方法:记忆宫殿法,参考https://blog.csdn.net/stqer/article/details/133806265
记忆步骤:
1.确认记忆桩:由于数列是代数的一部分,所以它需要放到代数的宫殿中,故先确定代数的宫殿,数列的宫殿是代数的宫殿的一部分。可以多找不同的记忆桩,找到更合适的记忆桩,有利于更深的记忆。
记忆内容:记忆/考点汇总——按大纲
记忆方法:使用字头歌诀法+绘图记忆法:参考https://blog.csdn.net/stqer/article/details/133803817
记忆步骤:
1.记忆信息化繁为简,字头歌诀:
(1)1.等差数列:项(通项,中项)、和(求和,下标和,连续等长片段和)、比(奇数项与偶数项和之差与之比、相同的奇数项和之比)、数列的判定、轮换对称性、最值——【绘图记忆法:很差的两只大象(项)过河(和)去比赛,(体力很差)遇到轮换最害怕】
2.绘制图画记忆:
抓住一个重点,去推导,去联想。
S n = n ( a 1 + a n ) 2 = n a 1 + n ( n − 1 ) 2 d = d 2 n 2 + ( a 1 − d 2 ) n = n a n + 1 2 ( n 为偶数时,可虚拟小数) S_n=\frac{n(a_1+a_n)}{2}=na_1+\frac{n(n-1)}{2}d=\frac{d}{2}n^2+(a_1-\frac{d}{2})n=na_{\frac{n+1}{2}}(n为偶数时,可虚拟小数) Sn=2n(a1+an)=na1+2n(n−1)d=2dn2+(a1−2d)n=na2n+1(n为偶数时,可虚拟小数)——【类比记忆法:梯形面积公式,形如一个不含常数项的二次函数】
其中,数列的项的序号本应取正整数,但有时可虚拟一个小数0.5,求解会更简便。将公式 S n = n ( a 1 + a n ) 2 S_n=\frac{n(a_1+a_n)}{2} Sn=2n(a1+an)转化为 S n = n a n + 1 2 S_n=na_{\frac{n+1}{2}} Sn=na2n+1(n为偶数时,可虚拟小数),比如 S 10 = 10 a 5.5 S_{10}=10a_{5.5} S10=10a5.5。同样,有 a m + a n = 2 a m + n 2 a_m+a_n=2a_{\frac{m+n}{2}} am+an=2a2m+n,比如 a 3 + a 8 = 2 a 5.5 a_3+a_8 =2a_{5.5} a3+a8=2a5.5。尤其是做选择题时,不需要参考解题过程评分,利用这样的方式来处理更准、更快。
S n = n a n + 1 2 ( n 为偶数时,可虚拟小数) S_n=na_{\frac{n+1}{2}}(n为偶数时,可虚拟小数) Sn=na2n+1(n为偶数时,可虚拟小数)又称为等差数列求和大招公式
等差数列 ⟹ \Longrightarrow ⟹ 通项公式 a n = a 1 + ( n − 1 ) d = a k + ( n − k ) d = n d + a 1 − d a_n= a_1+(n-1)d =a_k+(n-k)d=nd+a_1-d an=a1+(n−1)d=ak+(n−k)d=nd+a1−d ⟹ \Longrightarrow ⟹ 求和公式 S n = n ( a 1 + a n ) 2 = n a 1 + n ( n − 1 ) 2 d = d 2 n 2 + ( a 1 − d 2 ) n = n a n + 1 2 ( n 为偶数时,可虚拟小数) S_n=\frac{n(a_1+a_n)}{2}=na_1+\frac{n(n-1)}{2}d=\frac{d}{2}n^2+(a_1-\frac{d}{2})n=na_{\frac{n+1}{2}}(n为偶数时,可虚拟小数) Sn=2n(a1+an)=na1+2n(n−1)d=2dn2+(a1−2d)n=na2n+1(n为偶数时,可虚拟小数) 其中, S n = n a n + 1 2 S_n=na_{\frac{n+1}{2}} Sn=na2n+1 ⟹ \Longrightarrow ⟹ 相同的奇数项和之比 a k b k \frac{a_k}{b_k} bkak= S 2 k − 1 T 2 k − 1 \frac{S_{2k-1}}{T_{2k-1}} T2k−1S2k−1 ⟹ \Longrightarrow ⟹ 等差中项
学习记忆——记忆宫殿——编码——数字编码和字母编码——两位数
学习记忆——记忆宫殿——编码——数字编码——数字声母
连续等长片段和: S n , S 2 n − S n , S 3 n − S 2 n . . . . . . S_n,S_{2n}-S_n,S_{3n}-S_{2n}...... Sn,S2n−Sn,S3n−S2n......仍成等差数列,新公差为 n 2 d n^2d n2d——【等长片段=每个数列个数相同;n的平方d】
连续等长片段和: S n , S 2 n − S n , S 3 n − S 2 n , . . . . . . S_n,S_{2n}-S_n,S_{3n}-S_{2n},...... Sn,S2n−Sn,S3n−S2n,......仍成等比数列,新公比为 q n q^n qn——【q的n次方】
n为门,2为鸭,d为弟弟,q为企鹅
连续等长片段和:等差是门上有只鸭子,门旁站着弟弟。等比是企鹅头上顶着门。
公式推导掌握数学公式
1.等差数列通项 a n a_n an
a n = a 1 + ( n − 1 ) d = a k + ( n − k ) d = n d + a 1 − d = A n + B a_n= a_1+(n-1)d =a_k+(n-k)d=nd+a_1-d=An+B an=a1+(n−1)d=ak+(n−k)d=nd+a1−d=An+B,∴ A = d , B = a 1 − d A=d,B=a_1-d A=d,B=a1−d
评注:若已知两个元素,要会求公差 d = a n − a m n − m d=\frac{a_n-a_m}{n-m} d=n−man−am
2.等差数列前n项和 S n S_n Sn
S n = n ( a 1 + a n ) 2 = n a 1 + n ( n − 1 ) 2 d = d 2 ⋅ n 2 + ( a 1 − d 2 ) n = C n 2 + D n S_n=\frac{n(a_1+a_n)}{2}=na_1+\frac{n(n-1)}{2}d=\frac{d}{2}·n^2+(a_1-\frac{d}{2})n=Cn^2+Dn Sn=2n(a1+an)=na1+2n(n−1)d=2d⋅n2+(a1−2d)n=Cn2+Dn,∴ C = d 2 , D = a 1 − d 2 C=\frac{d}{2},D=a_1-\frac{d}{2} C=2d,D=a1−2d
由1和2可得:
S n S_n Sn的二次项系数是 a n a_n an一次项系数的一半
a n a_n an的一次项系数是 S n S_n Sn二次项系数的二倍
A + B = C + D A+B=C+D A+B=C+D
S n = n a n + 1 2 S_n=na_{\frac{n+1}{2}} Sn=na2n+1有求和公式和等差中项所得:
∵中项: 2 a n + 1 = a n + a n + 2 ( n ∈ N + ) 2a_{n+1}=a_n+a_{n+2}(n∈N_+) 2an+1=an+an+2(n∈N+)
求和: S n = n ( a 1 + a n ) 2 S_n=\frac{n(a_1+a_n)}{2} Sn=2n(a1+an)
∴ S n = n ( a 1 + a n ) 2 = 2 a n + 1 2 2 = n a n + 1 2 S_n=\frac{n(a_1+a_n)}{2}=\frac{2a_{\frac{n+1}{2}}}{2}=na_{\frac{n+1}{2}} Sn=2n(a1+an)=22a2n+1=na2n+1
等差数列 a n a_n an的系数特征:一次项系数是公差;系数之和是首项。
等差数列 S n S_n Sn的系数特征:二次项系数是半公差,系数之和是首项。
等比数列正负性:同奇同偶项,正负性一样。
数列
等差等比两数列,通项公式N项和。
两个有限求极限,四则运算顺序换。
数列问题多变幻,方程化归整体算。
数列求和比较难,错位相消巧转换,
取长补短高斯法,裂项求和公式算。
归纳思想非常好,编个程序好思考:
一算二看三联想,猜测证明不可少。
还有数学归纳法,证明步骤程序化:
首先验证再假定,从K向着K加1,
推论过程须详尽,归纳原理来肯定。
连续等长片段和: S n , S 2 n − S n , S 3 n − S 2 n . . . . . . S_n,S_{2n}-S_n,S_{3n}-S_{2n}...... Sn,S2n−Sn,S3n−S2n......仍成等差数列,新公差为 n 2 d n^2d n2d——【等长片段=每个数列个数相同;d乘以n的平方】
连续等长片段和: S n , S 2 n − S n , S 3 n − S 2 n , . . . . . . S_n,S_{2n}-S_n,S_{3n}-S_{2n},...... Sn,S2n−Sn,S3n−S2n,......仍成等比数列,新公比为 q n q^n qn——【q的n次方】
由上对比可得:连续等长片段和中,新公差为:旧公差d ∗ * ∗项数n的平方;新公比为:旧公比q ∗ * ∗项数n次方。再次提炼,连续等差片段和的新公差(比)与旧公差(比)和项数有关,区别是新公差需要项数的平方,新公比需要项数次方。(注意不是项数的次方,项数次方)
1.等差数列的奇数项和与偶数项和之差与之比:
(1)若等差数列一共有 2 n 2n 2n项,则 S 偶 − S 奇 = n d , S 奇 S 偶 = a n a n + 1 S_偶-S_奇=nd,\frac{S_奇}{S_偶}=\frac{a_n}{a_{n+1}} S偶−S奇=nd,S偶S奇=an+1an, S 2 n = S 奇 + S 偶 = n ( a n + a n + 1 ) S_{2n}=S_奇+S_偶=n(a_n+a_{n+1}) S2n=S奇+S偶=n(an+an+1)。
(2)若等差数列一共有 2 n — 1 2n—1 2n—1项,则 S 奇 − S 偶 = a n S_奇-S_偶=a_n S奇−S偶=an, S 奇 S 偶 = n n − 1 \frac{S_奇}{S_偶}=\frac{n}{n-1} S偶S奇=n−1n, S 2 n − 1 = S 奇 + S 偶 = ( 2 n − 1 ) a n S_{2n-1}=S_奇+S_偶=(2n-1)a_n S2n−1=S奇+S偶=(2n−1)an。——【推导:求和公式+等差中项】。
2.等比数列的偶数项和与奇数项和之比:
(1)若等比数列一共有 2 n 2n 2n项,则 S 偶 S 奇 = q \frac{S_偶}{S_奇}=q S奇S偶=q。——【推导: a 2 + a 4 + a 6 + … + a 2 n = a 1 q + a 3 q + a 5 q + … + a 2 n − 1 q = ( a 1 + a 3 + a 5 + . . . + a 2 n − 1 ) q ⇒ S 偶 S 奇 = q a_2+a_4+a_6+…+a_{2n}=a_1q+a_3q+a_5q+…+a_{2n-1}q=(a_1+a_3+a_5+...+a_{2n-1})q⇒\frac{S_偶}{S_奇}=q a2+a4+a6+…+a2n=a1q+a3q+a5q+…+a2n−1q=(a1+a3+a5+...+a2n−1)q⇒S奇S偶=q】。
(2)若等比数列一共有 2 n 一 1 2n一1 2n一1项,则 S 奇 S_奇 S奇与 S 偶 S_偶 S偶之间的关系无规律。
由上对比可得:
(1)等差方面,当项数为2n时, S 奇 = n a n S_奇=na_n S奇=nan, S 偶 = n a n + 1 S_偶=na_{n+1} S偶=nan+1。当项数为2n-1时, S 奇 = n a n S_奇=na_n S奇=nan, S 偶 = ( n − 1 ) a n S_偶=(n-1)a_n S偶=(n−1)an
(2)等比方面,等比数列偶数项和与奇数项和之比为q,连续等长片段和新公比为 q n q^n qn
区别:对于等差数列的奇数项和偶数项问题,主要看两者相差多少个公差;对于等比数列的奇数项和偶数项问题,主要看两者相除得到公比的次方。
学习记忆——数学篇——转图像记忆法
S n = { n a 1 , q=1 a 1 ( 1 − q n ) 1 − q = a 1 − a n q 1 − q = a 1 − a n + 1 1 − q , q不=1 S_n = \begin{cases} na_1, & \text{q=1} \\ \frac{a_1(1-q^n)}{1-q}=\frac{a_1-a_nq}{1-q}=\frac{a_1-a_{n+1}}{1-q},& \text{q不=1} \end{cases} Sn={na1,1−qa1(1−qn)=1−qa1−anq=1−qa1−an+1,q=1q不=1
等傻比求和,就如同:桥底下,拿笔和箭给企鹅;桥上,左边有颗苹果屁股被笔插着,右边拿笔和箭给被门砸到头的企鹅。
等沙比求和,就如同:桥底有一件(箭)企鹅(皮肤),桥上有第一个苹果和一件(箭)被门砸头的企鹅(皮肤)
为什么分号上是一件被门砸的企鹅,分号下是一件企鹅,因为企鹅比较矮,需要爬上桥,才能被门砸到,或者,桥底有桥保护,桥上没有遮挡物。
等沙比求和,需要桥底放1件企鹅,桥上放第一个苹果和被门砸到的意见企鹅。
在已知 a n a_n an(或 S n S_n Sn)的表达式时,可以快速写出 S n S_n Sn(或 a n a_n an)的表达式,不用每次都先算出 a 1 a_1 a1和d的值,方法如下:
(1)若已知 a n a_n an的表达式为 a n = A n + B a_n=An+B an=An+B,求 S n S_n Sn的表达式,只需两步:
第一步, S n S_n Sn的二次项系数是 a n a_n an一次项系数的一半,即 C = A 2 C=\frac{A}{2} C=2A;
第二步,利用 A + B = C + D A+B=C+D A+B=C+D求出D,即 D = A + B − C D=A+B-C D=A+B−C。
(2)若已知 S n S_n Sn的表达式为 S n = C n 2 + D n S_n=Cn^2+Dn Sn=Cn2+Dn,求 a n a_n an的表达式,只需两步:
第一步, a n a_n an的一次项系数是 S n S_n Sn二次项系数的二倍,即A=2C;
第二步,利用 A + B = C + D A+B=C+D A+B=C+D求出B,即 B = C + D − A B=C+D-A B=C+D−A。
推导:
1.通项 a n a_n an
a n = a 1 + ( n − 1 ) d = a k + ( n − k ) d = n d + a 1 − d = A n + B a_n= a_1+(n-1)d =a_k+(n-k)d=nd+a_1-d=An+B an=a1+(n−1)d=ak+(n−k)d=nd+a1−d=An+B,∴ A = d , B = a 1 − d A=d,B=a_1-d A=d,B=a1−d
评注:若已知两个元素,要会求公差 d = a n − a m n − m d=\frac{a_n-a_m}{n-m} d=n−man−am
2.前n项和 S n S_n Sn
S n = a 1 + a n 2 × n = n a 1 + n ( n − 1 ) 2 d = d 2 ⋅ n 2 + ( a 1 − d 2 ) n = C n 2 + D n S_n=\frac{a_1+a_n}{2}×n=na_1+\frac{n(n-1)}{2}d=\frac{d}{2}·n^2+(a_1-\frac{d}{2})n=Cn^2+Dn Sn=2a1+an×n=na1+2n(n−1)d=2d⋅n2+(a1−2d)n=Cn2+Dn,∴ C = d 2 , D = a 1 − d 2 C=\frac{d}{2},D=a_1-\frac{d}{2} C=2d,D=a1−2d
等差数列中除了通过计算首项 a 1 a_1 a1,与公差d的方式进行求解,还有一些结论性秒杀公式。若已知项的下标与数值反复出现,则称其为“轮换对称性公式”,有如下三种情况:
(1)若 a m = n a_m=n am=n, a n = m a_n=m an=m,则 a m + n = 0 a_{m+n}=0 am+n=0,此时 S m + n S_{m+n} Sm+n为最值。
(2)若 S m = n S_m=n Sm=n, S n = m ( m ≠ n ) S_n=m(m≠n) Sn=m(m=n),则 S m + n = − ( m 十 n ) S_{m+n}=-(m十n) Sm+n=−(m十n)。
(3)若 S m = S n S_m=S_n Sm=Sn,则 S m + n = 0 S_{m+n}=0 Sm+n=0, S m + n 2 S_{\frac{m+n}{2}} S2m+n为最值 ( m + n = 2 k , k ∈ Z + ) (m+n=2k,k∈Z^+) (m+n=2k,k∈Z+)。
在等差数列的题干中,若无明显表述或无法分析得出数列的单调性——递增性或递减性,则可直接将数列特殊化处理,即设为常数列 a n = a 1 a_n=a_1 an=a1,则由 S n = n a 1 S_n=na_1 Sn=na1可进行快速求解。
特殊值秒解数列
当数列题目中只有一个条件时,在不违背题意的条件下,可以直接利用特殊值, 令其公差为0或公比为1。
注意:一定要检验是否符合题意,题目中如果出现公差不为0或公比不为1,则慎用此法。
找规律秒解年份题
当出现与年份相关的数列题目时,题目本身难度比较大。比如,出现2021,2022,2023类似这样的数字,我们完全可以通过逐个分析选项,根据规律判断选项是否符合题意,来决定哪个选项正确,从而“化腐朽为神奇”。