1、一、证明或判断数列为等差数列的方法1.定义法在数列 中,若 ( 为常数) ,则数列 为等差数列nadan1 na例:已知正项数列 的前 n 项和为 , ,且满足 (nS321a2113naS)*N证明:数列 是等差数列na证明:由 得21132naS2113)(nnaSaS整理得 4n则 n21两式相减得 nn aaa2311n32因为 是正项数列,所以n 01所以 ,即21na32na所以 是首项为 ,公差为 的等差数列na32.等差中项法是等差数列21nnn例:设数列 的前 n 项和为 ,已知 , , ,且aS1a6213a其中 A、B 为常数1(58)(52)nSAB(1)求 A 与 B
2、 的值 (2)证明数列 是等差数列n解:(1)因为 , , ,所以1a613a123718SS,把 , 分别代入nBAnn585得 BA732182解得: ,0(2)由(1)知 820551nSnSn整理得 8208511 nSSnn即 2a又 11nnn-得 20851522 nnaa即 031na又 72n-得 2513a所以 013nna所以 ,又5232 512a所以数列 是首项为 1,公差为 5 的等差数列n3.看通项与前 n 项和法(注:这些结论适用于选择题填空题)(1)若数列通项 能表示成 ( , 为常数)的形式,则数列 是等abanna差数列;(2)若数列 的前 n 项和 能表
3、示成 ( , 为常数)的形式,nSnn2ab则数列 是等差数列na例:若 是数列 的前 n 项和, ,则 是( )Sa2nnA.等比数列,但不是等差数列 B.等差数列,但不是等比数列C.等差数列,也是等比数列 D.既不是等差数列,也不是等比数列解析:根据(2)知 等差数列,不是等比数列n二、证明或判断数列为等比数列的方法1.定义法在数列 中,若 ( 为常数) ,则数列 为等比数列naqn1 na例:设数列 的首项 ,且 , 记n41a124nna为 偶 数为 奇 数 , 412nab3,2(1)求 , a(2)判断数列 是否为等比数列,并证明你的结论nb解:(1) ,41128123aa(2)
4、 ,834a6345所以 ,1b )41(232 ab)1(6453a猜想 是公比为 的等比数列n2证明如下:因为 nnnnnnn baaaab 21)4(214)(14142221)(21 所以 是首项为 ,公比为 的等比数列b例 2:已知数列 的首项 ,前 项和为 , ,证明na15nnS125()nN数列 是等比数列;1n解:由已知 可得 时 两式相减*12()nSN1,4nS得: ,即 ,从而 ,1()nS12na12()a当 时, ,所以 ,2156又 ,所以 ,从而 15a21()故总有 ,又 ,从而 12()nnaN,1150a,12na所以数列 是等比数列n例 3:设数列 的前
5、 项的和为 ,且 。anS*11,24, NnaSan(1)设 ,求证:数列 是等比数列;nnb21b证明:(1) 时2n,114naSa,nn12b又 32312aSa是首项为 3,公比为 2 的等比数列。n例 4:设数列 的首项 ,前 项和 满足关系 ,求证1nststsnn321为等比数列。na(错证)由题意: tstsnn3231t21两式相减得: 021nnsts即: 03at所以: 为定值,所以 为等比数列。tan21na由于在证明的过程没有注意到各符号有意义的条件,从而忽略了 的取值范围,导致n证明不符合定义的完整性。正确的证明如下: 时:3tstsnn32121两式相减得: 0
6、321nnstst即: 01at所以: tn321(这只能说明从第二项开始,后一项与前一项的比为定值,所以需要对第二项与第一项的比另外加以证明,以达到定义的完整性。 )又因为 时:2tsts331即 tatat 32311又因为 ,所以)(所以 t32所以 ta1所以对任意 都有 为定值,所以 为等比数列。2ntan321na总之,在用定义证明一个数列为等差数列或等比数列的时候,一定要注意下标 的n取值范围,不管是 ; 还是 还是其它的情况,都在考虑定义1n 211;nna的完整性,确保任何的后一项与相邻前一项的差(比)为定值,如有不全面的地方须另外加以补充。2.看通项与前 n 项和法(1)若通项 能表示成 ( , 均为不为 0 的常数)的形式,则 是等比数ancq na列(2)若数列 的前 n 项和 能表示成 ( 、 均为不等于 0 的常数,nSAqnq且 )的形式,则数列 是公比不为 1 的等比数列1qa例:已知数列 的前 n 项和 ,则数列 是什么数列32nnSna解析:由数列前 n 项和可知,数列 是等比数列,首项 ,公比na6132121q