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2025年《高中数学竞赛》数列

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竞赛辅导数列(等差数列与等比数列)数列是高中数学中的一种重要课题,也是数学竞赛中常常出现的问题。数列最基本的是等差数列与等比数列。 所谓数列,就是按一定次序排列的一列数。假如数列{an}的第 n项 an与项数(下标)n 之间的函数关系可以用一种公式 an=f(n)来表达,这个公式就叫做这个数列的通项公式。 从函数角度看,数列可以看作是一种定义域为正整数集 N*(或它的有限子集{1,2,…n})的函数当自变量从小到大依次取值时对应的一列函数值,而数列的通项公式也就是对应函数的解析式。 为理解数列竞赛题,首先要深刻理解并纯熟掌握两类基本数列的定义、性质有关公式,把握它们之间的(同构)关系。 一、 等差数列 假如一种数列从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一种常数,这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差常用字母 d 表达。 等差数列{an}的通项公式为:前 n 项和公式为: 从(1)式可以看出,是的一次数函()或常数函数(),()排在一条直线上,由(2)式知,是的二次函数()或一次函数(),且常数项为 0。在等差数列{ }中,等差中项: 且任意两项的关系为:它可以看作等差数列广义的通项公式。 从等差数列的定义、通项公式,前项和公式还可推出: 若 二、 等比数列 假如一种数列从第 2 项起,每一项与它的前一项的比等于同一种常数,这个数列就叫做等比数列。这个常数叫做等比数列的公比。公比一般用字母表达。等比数列{an}的通项公式是: 前项和公式是: 在等比数列中,等比中项: 且任意两项的关系为假如等比数列的公比满足 0<<1,这个数列就叫做无穷递缩等比数列,它的各项的和(又叫所有项的和)的公式为: 从等比数列的定义、通项公式、前项和公式可以推出: 此外,一种各项均为正数的等比数列各项取同底数数后构成一种等差数列;反之,以任一种正数 C 为底,用一种等差数列的各项做指数构造幂,则{}是等比数列。在这个意义下,我们说:一种正项等比数列与等差数列是“同构”的。重要的不仅是两类基本数列的定义、性质,公式;并且蕴含于求和过程当中的数学思想措施和数学智慧,也是极其珍贵的,诸如“倒排相加”(等差数列),“错位相减”(等比数列)。 数列中重要有两大类问题,一是求数列的通项公式,二是求数列的前 n 项和。 三、 范例 例1. 设 ap,aq,am,an 是等比数列{an}中的第 p、q、m、n 项,若p+q=m+n,求证: 证明:设等比数列{}的首项为,公比为 q,则...

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