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1、微專題51 等差等比數列綜合問題
一、基礎知識:
1、等差數列性質與等比數列性質:
等差數列
等比數列
遞推公式
通項公式
等差(比)中項
等間隔抽項
仍構成等差數列
仍構成等比數列
相鄰項和
成等差數列
成等比數列
2、等差數列與等比數列的互化:
(1)若為等差數列,,則成等比數列
證明:設的公差為,則為一個常數
所以成等比數列
(2)若為正項等比數列,,則成等差數列
證明:設的公比為,則為常數
所以成等差數列
二、典型例題:
例1:已知等比數列中,若成等差數列,則公比( )
A.
2、 B. 或 C. D.
思路:由“成等差數列”可得:,再由等比數列定義可得:,所以等式變?yōu)椋航獾没颍洐z驗均符合條件
答案:B
例2:已知是等差數列,且公差不為零,其前項和是,若成等比數列,則( )
A. B.
C. D.
思路:從“成等比數列”入手可得:,整理后可得:,所以,則,且,所以符合要求
答案:B
小煉有話說:在等差數列(或等比數列)中,如果只有關于項的一個條件,則可以考慮將涉及的項均
3、用(或)進行表示,從而得到(或)的關系
例3:已知等比數列中的各項均為正數,且,則_______________
思路:由等比數列性質可得:,從而,因為為等比數列,所以為等差數列,求和可用等差數列求和公式:
答案:
例4:三個數成等比數列,其乘積為,如果第一個數與第三個數各減,則成等差數列,則這三個數為___________
思路:可設這三個數為,則有,解得,而第一個數與第三個數各減2,新的等差數列為,所以有:,即,解得或者,時,這三個數為,當時,這三個數為
答案:
小煉有話說:三個數成等比(或等差)數列時,可以中間的數為核心。設為(或),這種“對稱”的設法便于充分利用條件
4、中的乘積與和的運算。
例5:設是等差數列,為等比數列,其公比,且,若,則有( )
A. B. C. D. 或
思路:抓住和的序數和與的關系,從而以此為入手點。由等差數列性質出發(fā),,因為,而為等比數列,聯想到與有關,所以利用均值不等式可得:(故,均值不等式等號不成立)所以即
答案:B
小煉有話說:要熟悉等差數列與等比數列擅長的運算,等差數列擅長加法,等比數列擅長乘積。所以在選擇入手點時可根據表達式的運算進行選擇。
例6:數列是各項均為正數的等比數列,是等差數列,且,則有( )
A. B
5、.
C. D. 與的大小不確定
思路:比較大小的式子為和的形式,所以以為入手點,可得,從而作差比較,由為正項等比數列可得:,所以
答案:B
小煉有話說:要熟悉等差數列與等比數列擅長的運算,等差數列擅長加法,等比數列擅長乘積。所以在選擇入手點時可根據表達式的運算進行選擇。
例7:設數列是以2為首項,1為公差的等差數列,是以1為首項,2為公比的等比數列,則( )
A. B. C. D.
思路:求和看通項,考慮,所以,,所以
答案:A
例8:(2011,江
6、蘇)設,其中成公比為的等比數列,成公差為的等差數列,則的最小值是___________
思路:可知等比數列為,等差數列為 ,依題意可得①,若要最小,則要達到最小,所以在①中,每一項都要盡量取較小的數,即讓不等式中的等號成立。所以,所以,驗證當時, ,①式為,滿足題意。
答案:
例9:已知等差數列的公差,前項和為,等比數列是公比為的正整數,前項和為,若,且是正整數,則等于( )
A. B. C. D.
解:本題的通項公式易于求解,由可得,而處理通項公式的關鍵是要解出,由可得,所以,由,可得,所
7、以可取的值為,可得只有才有符合條件的,即,所以,所以,,則
答案:D
例10:個正數排成行列(如表),其中每行數都成等差數列,每列數都成等比數列,且所有的公比都相同,已知,則_______,___________
思路:本題抓住公比相同,即只需利用一列求出公比便可用于整個數陣,抓住已知中的,可得,從而只要得到某一行的數,即可求得數陣中的每一項 。而第四列即可作為突破口,設每 行的公差為 由可得,從而,所以 。則,求和的通項公式,利用錯位相減法可求得:
答案:
小煉有話說:對于數陣問題首先可設其中的項為(第行第列),因為數陣中每行每列具備特征,所以可將其中一行或一列作為突破口,求得通項公式或者關鍵量,然后再以該行(或該列)為起點拓展到其他的行與列,從而得到整個數陣的通項公式