Chapter Review 5

知识点总结

基本概念

数列定义

数列是按一定顺序排列的一列数。数列中的每个数称为项,第n项记作u_n。

等差数列通项公式:\( u_n = a + (n-1)d \)

几何数列通项公式:\( u_n = ar^{n-1} \)

无穷级数求和公式:\( S_{\infty} = \frac{a}{1-r} \) (当|r| < 1时)

重要符号

  • \( u_n \):第 n 项
  • \( a \):首项(第一项)
  • \( d \):公差(等差数列中相邻两项的差)
  • \( r \):公比(几何数列中相邻两项的比)
  • \( S_n \):前 n 项的和
  • \( S_{\infty} \):无穷级数的和

等差数列

等差数列性质

定义:相邻两项的差是常数的数列

通项公式:\( u_n = a + (n-1)d \)

求和公式:\( S_n = \frac{n}{2}[2a + (n-1)d] = \frac{n}{2}(a + u_n) \)

性质:\( u_n = \frac{u_{n-k} + u_{n+k}}{2} \) (当k < n时)

等差数列解题步骤

  1. 确定首项 a 和公差 d
  2. 根据题目要求选择合适的公式
  3. 代入数值计算
  4. 验证答案的合理性

几何数列

几何数列性质

定义:相邻两项的比是常数的数列

通项公式:\( u_n = ar^{n-1} \)

求和公式:\( S_n = \frac{a(1-r^n)}{1-r} \) (当r ≠ 1时)

无穷级数:\( S_{\infty} = \frac{a}{1-r} \) (当|r| < 1时)

几何数列解题步骤

  1. 确定首项 a 和公比 r
  2. 判断数列类型(递增、递减、交替等)
  3. 根据题目要求选择合适的公式
  4. 注意收敛条件(|r| < 1)

求和记号

Σ记号性质

基本形式:\( \sum_{r=1}^{n} u_r \)

线性性质:\( \sum_{r=1}^{n} (au_r + bv_r) = a\sum_{r=1}^{n} u_r + b\sum_{r=1}^{n} v_r \)

常用公式

• \( \sum_{r=1}^{n} 1 = n \)

• \( \sum_{r=1}^{n} r = \frac{n(n+1)}{2} \)

• \( \sum_{r=1}^{n} r^2 = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6} \)

递推关系

递推关系类型

线性递推关系:\( u_{n+1} = au_n + b \)

二次递推关系:\( u_{n+1} = au_n^2 + bu_n + c \)

分式递推关系:\( u_{n+1} = \frac{au_n + b}{cu_n + d} \)

注意:递推关系需要初始条件才能确定数列

解题方法

数列问题解题步骤

  1. 仔细阅读题目,确定已知条件和要求
  2. 判断数列类型(等差、几何、其他)
  3. 确定数列的参数(首项、公差/公比等)
  4. 选择合适的公式
  5. 代入数值计算
  6. 验证答案的合理性

级数问题解题步骤

  1. 判断级数类型(等差级数、几何级数)
  2. 确定级数参数
  3. 选择求和公式
  4. 对于无穷级数,检查收敛条件
  5. 计算并验证结果

注意事项

计算注意事项

  • 注意数列的首项和项数的对应关系
  • 几何数列中要注意公比的正负号
  • 无穷级数只有在收敛时才有意义
  • 递推关系需要初始条件
  • 求和记号中要注意上下限

常见错误

  • 混淆等差数列和几何数列的公式
  • 计算公比时符号错误
  • 对发散级数使用无穷级数求和公式
  • 递推关系中忘记初始条件
  • 求和记号中上下限错误

记忆口诀

数列和级数记忆口诀

等差数列有公差,相邻两项差相同

通项公式要记牢,首项加公差乘n减一

几何数列有公比,相邻两项比相同

通项公式要记牢,首项乘公比的n减一次方

无穷级数有极限,公比绝对值要小于一

求和记号Σ要会用,上下限要记清楚

递推关系有规律,前项决定后一项