5.1 Arithmetic Sequences

知识点总结

基本概念

等差数列定义

等差数列是指相邻两项之间的差值是常数的数列。这个常数称为公差,用字母 d 表示。

通项公式:\( u_n = a + (n-1)d \)

其中:a 是首项,d 是公差,n 是项数

重要符号

  • \( u_n \):第 n 项
  • \( a \):首项(第一项)
  • \( d \):公差(相邻两项的差值)
  • \( n \):项数(正整数)

数列性质

数列类型

递增数列:当 \( d > 0 \) 时,数列是递增的

递减数列:当 \( d < 0 \) 时,数列是递减的

常数数列:当 \( d = 0 \) 时,数列是常数数列

判断数列类型的方法

  1. 计算相邻两项的差值
  2. 检查差值是否恒定
  3. 根据差值的正负判断数列性质
  4. 如果差值恒定,则为等差数列

解题方法

求等差数列的通项公式

  1. 确定首项 \( a \) 的值
  2. 计算公差 \( d = u_2 - u_1 \)
  3. 代入通项公式 \( u_n = a + (n-1)d \)
  4. 化简得到最终的通项公式

求等差数列的特定项

  1. 确定通项公式中的 \( a \) 和 \( d \)
  2. 将要求的项数代入通项公式
  3. 计算得到该项的值

根据已知条件求常数

  1. 根据通项公式建立方程组
  2. 利用已知的项值建立方程
  3. 解方程组求出未知数
  4. 验证答案的正确性

常见题型

题型1:求数列的前几项

给定通项公式,求数列的前几项。

解题步骤:将 n = 1, 2, 3, ... 依次代入通项公式计算。

题型2:求特定项

给定通项公式,求第 n 项的值。

解题步骤:将指定的 n 值代入通项公式计算。

题型3:求通项公式

给定数列的前几项,求通项公式。

解题步骤:先求首项和公差,再写出通项公式。

题型4:求满足条件的项

求满足特定条件(如第一个负项)的项。

解题步骤:建立不等式,求解得到项数。

注意事项

计算注意事项

  • 确保正确识别首项 \( a \) 和公差 \( d \)
  • 注意公差的正负号,递减数列的公差为负数
  • 在求特定项时,注意 n 的取值范围
  • 建立方程组时,要确保方程的个数等于未知数的个数

常见错误

  • 混淆首项和第一项的概念
  • 计算公差时符号错误
  • 代入通项公式时忘记减1
  • 解不等式时忘记考虑 n 必须是正整数

记忆口诀

等差数列记忆口诀

等差数列很简单,相邻两项差不变

通项公式要记牢,首项加差乘项数减一

公差为正递增列,公差为负递减列

公差为零常数列,特殊情况要记清