【复习指导】2020高考数学一轮复习第六章数列6.2.2等差数列的性质及应用对点训练理
高考数学一轮复习第六章数列6.2.2等差数列的性质及应用课件理
2.若 Sn 是等差数列{an}的前 n 项和,a2+a10=4,则 S11 的值为( ) A.12 B.18 C.22 D.44
解析 由题可知 S11=11a12+a11=11a22+a10=11×2 4=22,故选 C.
3.在等差数列{an}中,若 a4+a6+a8+a10+a12=90,则 a10-13a14 的值为(
第六章 数列
第2讲 等差数列及前n项和
考点二 等差数列的性质及应用
撬点·基础点 重难点
等差数列及其前 n 项和的性质
已知{an}为等差数列,d 为公差,Sn 为该数列的前 n 项和.
(1)有穷等差数列中 与首末两项等距离 的两项的和相等,即 a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…=ak+an
注意点 前 n 项和性质的理解
等差数列{an}中,设前 n 项和为 Sn,则 Sn,S2n,S3n 的关系为 2(S2n-Sn)=Sn+(S3n-S2n)不要理解为 2S2n =Sn+S3n.
1.思维辨析 (1)等差数列{an}中,有 a1+a7=a2+a6.( √ ) (2)若已知四个数成等差数列,则这四个数可设为 a-2d,a-d,a+d,a+2d.( × ) (3)若三个数成等差数列,则这三个数可设为:a-d,a,a+d.( √ ) (4)求等差数列的前 n 项和的最值时,只需将它的前 n 项和进行配方,即得顶点为其最值处.( × )
命题法 1 等差数列性质的应用 典例 1 等差数列{an}中,如果 a1+a4+a7=39,a3+a6+a9=27,则数列{an}前 9 项的和为( ) A.297 B.144 C.99 D.66
[解析] 由 a1+a4+a7=39,得 3a4=39,a4=13. 由 a3+a6+a9=27,得 3a6=27,a6=9. 所以 S9=9a1+ 2 a9=9a4+ 2 a6=9×123+9=9×11=99,故选 C.
高考数学一轮复习 第六章 数列 6.2 等差数列课件(理)
d=0 时,{an}为_________.
4.等差数列的前 n 项和公式
(1)等差数列前 n 项和公式 Sn=________=_________.其推导方法是________.
(2){an}成等差数列,求 Sn 的最值:
若 a1>0,d<0,且满足aann+1
, 时,Sn 最大;
若 a1<0,d>0,且满足aann+1
第六章
数列
§6.2 等差数列
1. 等差数列的定义
一般地,如果一个数列从第 2 项起,每一项与它
的前一项的
等于同一个
,那么
这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列
的
,通常用字母 d 表示,即
=
d(n∈N+,且 n≥2)或
=d(n∈N+).
2.等差中项
三个数 a,A,b 成等差数列,这时 A 叫做 a 与 b
的____________.
3.等差数列的通项公式
若{an}是等差数列,则其通项公式 an=_________.
①{an}成等差数列⇔an=pn+q,其中 p=_________,q=_________,点(n,an)
是直线_________上一群孤立的点.
②单调性:d>0 时,{an}为_________数列;d<0 时,{an}为_________数列;
(2015·广东)在等差数列{an}中,若 a3+ a4+a5+a6+a7=25,则 a2+a8=________.
解:∵{an}是等差数列,∴a3+a7=a4+a6= a2+a8=2a5,a3+a4+a5+a6+a7=5a5=25,得 a5=5,a2+a8=2a5=10.故填 10.
(2015·全国新课标Ⅱ)设 Sn 是数列{an}的前 n 项和, 且 a1=-1,an+1=SnSn+1,则 Sn=________.
2020高考数学数列复习指导
2020高考数学数列复习指导数列是高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础。
高考对本章的考查比较全面,等差数列,等比数列的考查每年都不会遗漏。
相关数列的试题经常是综合题,经常把数列知识和指数函数、对数函数和不等式的知识综合起来,试题也常把等差数列、等比数列,求极限和数学归纳法综合在一起。
探索性问题是高考的热点,常在数列解答题中出现。
本章中还蕴含着丰富的数学思想,在主观题中着重考查函数与方程、转化与化归、分类讨论等重要思想,以及配方法、换元法、待定系数法等基本数学方法。
近几年来,高考关于数列方面的命题主要有以下三个方面;(1)数列本身的相关知识,其中有等差数列与等比数列的概念、性质、通项公式及求和公式。
(2)数列与其它知识的结合,其中有数列与函数、方程、不等式、三角、几何的结合。
(3)数列的应用问题,其中主要是以增长率问题为主。
试题的难度有三个层次,小题大都以基础题为主,解答题大都以基础题和中档题为主,只有个别地方用数列与几何的综合与函数、不等式的综合作为最后一题难度较大。
知识整合1.在掌握等差数列、等比数列的定义、性质、通项公式、前n项和公式的基础上,系统掌握解等差数列与等比数列综合题的规律,深化数学思想方法在解题实践中的指导作用,灵活地使用数列知识和方法解决数学和实际生活中的相关问题;2.在解决综合题和探索性问题实践中加深对基础知识、基本技能和基本数学思想方法的理解,沟通各类知识的联系,形成更完整的知识网络,提升分析问题和解决问题的水平,进一步培养学生阅读理解和创新水平,综合使用数学思想方法分析问题与解决问题的水平。
3.培养学生善于分析题意,富于联想,以适合新的背景,新的设问方式,提升学生用函数的思想、方程的思想研究数列问题的自觉性、培养学生主动探索的精神和科学理性的思维方法。
2020版高考数学一轮复习 第六章 数列 第2讲 理(含解析)新人教A版
第2讲 等差数列及其前n 项和配套课时作业1.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( ) A .8 B .10 C .12 D .14答案 C解析 设等差数列{a n }的公差为d ,由等差数列的前n 项和公式,得S 3=3×2+3×22d=12,解得d =2,则a 6=a 1+(6-1)d =2+5×2=12.故选C.2.(2019·宁德模拟)等差数列{a n }中,a 1+3a 8+a 15=120,则2a 9-a 10的值是( ) A .20 B .22 C .24 D .-8 答案 C解析 因为a 1+3a 8+a 15=5a 8=120,所以a 8=24,所以2a 9-a 10=a 10+a 8-a 10=a 8=24.故选C.3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9等于( ) A .63 B .45 C .36 D .27 答案 B解析 S 3,S 6-S 3,S 9-S 6成等差数列,即9,27,a 7+a 8+a 9成等差数列,∴a 7+a 8+a 9=54-9=45.故选B.4.(2019·山东济南调研)已知数列{a n }为等差数列,且满足a 2+a 8=8,a 6=5,则其前10项和S 10的值为( )A .50B .45C .55D .40 答案 B解析 因为数列{a n }为等差数列,且a 2+a 8=8,所以根据等差数列的性质得2a 5=8,所以a 5=4,又因为a 6=5,所以S 10=10a 1+a 102=10a 5+a 62=45.故选B.5.(2019·陕西咸阳模拟)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 9=54,则a 2+a 4+a 9=( )A .9B .15C .18D .36答案 C解析 由等差数列的通项公式及性质,可得S 9=9a 1+a 92=9a 5=54,a 5=6,则a 2+a 4+a 9=a 1+a 5+a 9=3a 5=18.故选C.6.已知等差数列{a n }中,a 2=6,a 5=15,若b n =a 2n ,则数列{b n }的前5项和等于( ) A .30B .45C .90D .186答案 C解析 因为a 2=6,a 5=15,所以a 5-a 2=3d ,d =3,所以{b n }是公差为6的等差数列,其前5项和为5a 2+10×6=90.故选C.7.(2019·福建模拟)设S n ,T n 分别是等差数列{a n },{b n }的前n 项和,若a 5=2b 5,则S 9T 9=( )A .2B .3C .4D .6答案 A解析 由a 5=2b 5,得a 5b 5=2,所以S 9T 9=9a 1+a 929b 1+b 92=a 5b 5=2,故选A.8.(2019·洛阳统考)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1>0,a 3+a 10>0,a 6a 7<0,则满足S n >0的最大自然数n 的值为( )A .6B .7C .12D .13答案 C解析 ∵a 1>0,a 6a 7<0,∴a 6>0,a 7<0,等差数列的公差小于零,又a 3+a 10=a 1+a 12>0,a 1+a 13=2a 7<0,∴S 12>0,S 13<0,∴满足S n >0的最大自然数n 的值为12.故选C.9.(2019·广雅中学模拟)已知等差数列{a n }中,a 2=2,a 4=8,若a b n =3n -1,则b 2019=( )A .2017B .2018C .2019D .2020答案 D解析 由a 2=2,a 4=8,得公差d =8-22=3,所以a n =2+(n -2)×3=3n -4,所以a n+1=3n -1.又由数列{a n }的公差不为0,知数列{a n }为单调数列,所以结合a b n =3n -1,可得b n =n +1,故b 2019=2020.故选D.10.已知数列{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项和,且S 5<S 6,S 6=S 7>S 8,则下列结论错误的是( )A .d <0B .a 7=0C .S 9>S 6D .S 6,S 7均为S n 的最大值 答案 C解析 因为S 5<S 6,所以S 5<S 5+a 6,所以a 6>0,因为S 6=S 7,所以S 6=S 6+a 7,所以a 7=0,因为S 7>S 8,所以S 7>S 7+a 8,所以a 8<0,所以d <0且S 6,S 7均为S n 的最大值,所以S 9<S 6.故选C.11.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,m ≥2,m ∈N *,则m =( )A .3B .4C .5D .6答案 C解析 ∵{a n }是等差数列,S m -1=-2,S m =0, ∴a m =S m -S m -1=2.又S m +1=3,∴a m +1=S m +1-S m =3, ∴d =a m +1-a m =1. 又S m =m a 1+a m2=m a 1+22=0,∴a 1=-2,∴a m =-2+(m -1)·1=2,∴m =5. 12.(2019·苏州模拟)定义:在数列{a n }中,若满足a n +2a n +1-a n +1a n=d (n ∈N *,d 为常数),则称{a n }为“等差比数列”.已知在“等差比数列”{a n }中,a 1=a 2=1,a 3=3,则a 2019a 2017=( ) A .4×20192-1 B .4×20182-1 C .4×20172-1 D .4×20172答案 C解析 由题意知{a n }为等差比数列,a 2a 1=1,a 3a 2=3,a 3a 2-a 2a 1=2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1a n 是以1为首项,2为公差的等差数列,所以a n +1a n =1+(n -1)×2=2n -1,则a 2019a 2017=a 2019a 2018×a 2018a 2017=(2×2018-1)×(2×2017-1)=4×20172-1.故选C.13.在数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,且a n +2-a n =1+(-1)n(n ∈N *),则a 1+a 2+…+a 51=________.答案 676解析 ∵a n +2-a n =⎩⎪⎨⎪⎧0,n 为奇数,2,n 为偶数,∴数列{a n }的奇数项为常数1,偶数项构成以2为首项,2为公差的等差数列,∴a 1+a 2+…+a 51 =(a 1+a 3+…+a 51)+(a 2+a 4+…+a 50)=26+⎝ ⎛⎭⎪⎫25×2+25×242×2=676. 14.(2019·武汉模拟)在等差数列{a n }中,a 1=7,公差为d ,前n 项和为S n ,当且仅当n =8时S n 取得最大值,则d 的取值范围为________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-78解析 由题意,当且仅当n =8时,S n 取得最大值,说明⎩⎪⎨⎪⎧a 8>0,a 9<0.所以⎩⎪⎨⎪⎧7+7d >0,7+8d <0.所以-1<d <-78.15.已知等差数列{a n }中,a n ≠0,若n ≥2且a n -1+a n +1-a 2n =0,S 2n -1=38,则n 等于________.答案 10解析 ∵2a n =a n -1+a n +1,又a n -1+a n +1-a 2n =0, ∴2a n -a 2n =0,即a n (2-a n )=0.∵a n ≠0,∴a n =2.∴S 2n -1=2(2n -1)=38, 解得n =10.16.若两个等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为A n 与B n ,且满足A n B n =7n +14n +27(n ∈N +),则a 11b 11的值是________. 答案 43解析 根据等差数列的性质得:a 11b 11=2a 112b 11=a 1+a 21b 1+b 21=21a 1+a 21221b 1+b 212=A 21B 21=148111=43. 17.(2018·全国卷Ⅱ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知a 1=-7,S 3=-15. (1)求{a n }的通项公式; (2)求S n ,并求S n 的最小值.解 (1)设{a n }的公差为d ,由题意,得3a 1+3d =-15. 由a 1=-7,得d =2.所以{a n }的通项公式为a n =2n -9. (2)由(1),得S n =n 2-8n =(n -4)2-16. 所以当n =4时,S n 取得最小值,最小值为-16.18.(2019·广东惠州调研)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n2a n +1,n ∈N *.(1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列,并求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n2n +1,数列{b n }的前n 项和为S n ,求使不等式S n <k 对一切n ∈N *恒成立的实数k 的取值范围.解 (1)证明:因为a n +1=a n 2a n +1,所以1a n +1=1a n+2. 因为a 1=1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,2为公差的等差数列,所以1a n=2n -1,所以a n =12n -1. (2)由b n =a n2n +1,得b n =12n +12n -1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1,所以S n =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1<12,所以要使不等式S n <k 对一切n ∈N *恒成立,则k 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞.19.(2019·洛阳市统考)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a n ≠0,a 1=1,且2a n a n +1=4S n-3(n ∈N *).(1)求a 2的值并证明a n +2-a n =2; (2)求数列{a n }的通项公式. 解 (1)令n =1得2a 1a 2=4S 1-3, 又a 1=1,所以a 2=12.2a n a n +1=4S n -3,① 2a n +1a n +2=4S n +1-3.②②-①得,2a n +1(a n +2-a n )=4a n +1. 因为a n ≠0,所以a n +2-a n =2.(2)由(1)可知,数列a 1,a 3,a 5,…,a 2k -1,…为等差数列,公差为2,首项为1, 所以a 2k -1=1+2(k -1)=2k -1, 即n 为奇数时,a n =n .数列a 2,a 4,a 6,…,a 2k ,…为等差数列,公差为2, 首项为12,所以a 2k =12+2(k -1)=2k -32,即n 为偶数时,a n =n -32.综上所述,a n =⎩⎪⎨⎪⎧n ,n 为奇数,n -32,n 为偶数.20.(2019·唐山模拟)已知{a n }是公差为正数的等差数列,且a 3a 6=55,a 2+a 7=16.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若a n =b 1+b 23+b 35+…+b n2n -1,求数列{b n }的前n 项和S n . 解 (1)∵{a n }是公差d >0的等差数列, ∴由a 3a 6=55,a 2+a 7=16=a 3+a 6, 解得a 3=5,a 6=11,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =5,a 1+5d =11,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2,∴a n =2n -1.(2)∵a n =b 1+b 23+b 35+…+b n2n -1,∴a n -1=b 1+b 23+b 35+…+b n -12n -3(n ≥2,n ∈N *),两式相减,得b n2n -1=2(n ≥2,n ∈N *), 则b n =4n -2(n ≥2,n ∈N *), 当n =1时,b 1=1,∴b n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,4n -2,n ≥2,∴当n ≥2时,S n =1+n -16+4n -22=2n 2-1.又n =1时,S 1=1,适合上式, 所以S n =2n 2-1.。
2020版高考数学一轮复习第六章数列6.2等差数列及其前n项和课件文
考点自诊
1.已知{an}为等差数列,d为公差,Sn为该数列的前n项和. (1)在等差数列{an}中,当m+n=p+q时,am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N+).特 别地,若m+n=2p,则2ap=am+an(m,n,p∈N+). (2)ak,ak+m,ak+2m,…仍是等差数列,公差为md(k,m∈N+). (3)Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…也成等差数列,公差为n2d. (4)若{an},{bn}是等差数列,则{pan+qbn}也是等差数列.
2
其中A叫做a,b的 等差中项 . (3)等差数列的通项公式:an= a1+(n-1)d an=am+(n-m)d.
,可推广为
(4)等差数列的前 n
������( ������1 +������������ ) ������(������-1) 项和公式:Sn= =na1+ d. 2 2
-3知识梳理
-10考点1
考点2
考点3
考点4
1 ∴d=-2,∴a1=39,Sn=39n+2n(n-1)(-2)=-n2+40n,
解析: (1)∵a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,∴a3=35,a4=33,
∴当 n=20 时 Sn 取最大值,选 B.
(2)(方法一)由已知得,am=Sm-Sm-1=2,am+1=Sm+1-Sm=3, ∵数列{an}为等差数列,∴d=am+1-am=1, 又 S m= 又 am=a1+(m-1)d=2,解得 m=5.
考点自诊
2020届高考数学一轮复习第六章数列6.2等差数列教师用书理(PDF,含解析)
=
1,则其通项公式为
an
=
n+2.
因为数列{ bn } 为等差数列,且 b3 = 3,b7 = 9,
所以其公差
d2
=
9-3 7-3
=
3 2
,其通项公式为bn Nhomakorabea=
3n 2
-
3 2
.
则 a1 = b3 = 3 为数列{cn}的第一项,a4 = b5 = 6 为数列{ cn } 的
第二项,a7 = b7 = 9 为数列{ cn } 的第三项,……,知{ cn } 为等差数
§ 6.2 等差数列
第六章 数列 5
考点一 等差数列的概念及运算
高频考点
1.等差数列的定义
如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差是同
一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数
列的公差,公差通常用字母 d 表示.定义式如下: an+1 -an = d( n∈N∗ ) 或 an -an-1 = d( n≥2,n∈N∗ ) . 2.通项公式
{ } 除以
a
n
an+
1
an+2
1 ,可得
an+
2
+
1 an
= 2 ,故数列 an+1
1 an
是等差数列.
{ }1
设数列 an
的公差为 d.
因为
a3 = 2a8 =
1 5
1 ,所以
a3
= 5, 1 a8
= 10,
1 所以
a8
-
1 a3
=5=
5d,即
d = 1,
1 故
an
=
1 a3
+( n-3) d = 5+( n-3) ×1 = n+2,故
2025版高考数学一轮总复习第6章数列第2讲等差数列及其前n项和pptx课件
7.(2019·北京,10,5分)设等差数列{an}的前n项和为Sn.若a2=-3, S5=-10,则a5=___0___,Sn的最小值为___-__1_0____.
[解析] 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d, ∵a2=-3,S5=-10,
知识点二 等差数列的性质
已知数列{an}是等差数列,Sn是其前n项和. 1.若m1+m2+…+mk=n1+n2+…+nk,则am1+am2+…+amk= an1+an2+…+ank.特别地,若m+n=p+q,则am+an=___a_p+__a_q___. 2.am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等差数列,公差为____kd____. 3.数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.
4.等差数列与函数的关系 (1)通项公式:当公差d≠0时,等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d =dn+a1-d是关于n的一次函数,且斜率为公差d.若公差d>0,则为递增 数列,若公差d<0,则为递减数列.
(2)前 n 项和:当公差 d≠0 时,Sn=d2n2+a1-d2n 是关于 n 的二次函 数且常数项为 0.显然当 d<0 时,Sn 有最大值,d>0 时,Sn 有最小值.
如{an}为等差数列,Sn为前n项和,d>0,若S5=S13,则当n=9时, Sn最小,S18=0.
5.在遇到三个数成等差数列时,可设其为a-d,a,a+d;四个数 成等差数列时,可设为a-3d,a-d,a+d,a+3d或a-d,a,a+d,a +2d.
双基自测 题组一 走出误区 1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这 个数列是等差数列.( × ) (2)等差数列{an}的单调性是由公差d决定的.( √ ) (3)等差数列的前n项和公式是常数项为0的二次函数.( × ) (4)数列{an}为等差数列的充要条件是对任意n∈N*,都有2an+1=an +an+2.( √ )
2020版高考数学(北京)一轮总复习 6.2 等差数列
6.2等差数列挖命题【考情探究】分析解读从北京高考的情况来看,本节一直是热点,主要考查等差数列的定义、性质、通项公式、前n项和公式、等差中项等相关内容.本节内容在高考中的分值为5分左右,属于中低档题.常以选择题、填空题的形式出现.破考点【考点集训】考点一等差数列的有关概念及运算1.已知等差数列{a n}满足a1=1,a n+2-a n=6,则a11等于()A.31B.32C.61D.62答案 A2.(2013课标Ⅰ,7,5分)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S m-1=-2,S m=0,S m+1=3,则m=()A.3B.4C.5D.6答案 C3.已知等差数列{a n}一共有9项,前4项和为3,最后3项和为4,则中间一项的值为()A. B. C.1 D.答案 D考点二等差数列的性质及其应用4.在等差数列{a n}中,a1+3a8+a15=120,则a2+a14的值为()A.6B.12C.24D.48答案 D5.在等差数列{a n}中,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,以S n表示{a n}的前n项和,则使S n取得最大值时n的值为()A.21B.20C.19D.18答案 B炼技法【方法集训】方法1等差数列的基本运算技巧1.数列{a n}为递增的等差数列,a1=f(x+1),a2=0,a3=f(x-1),其中f(x)=x2-4x+2,则数列{a n}的通项公式为()A.a n=n-2B.a n=2n-4C.a n=3n-6D.a n=4n-8答案 B2.在等差数列{a n}中,2(a1+a4+a7)+3(a9+a11)=24,则S13+2a7=()A.17B.26C.30D.56答案 C3.(2018上海,6,4分)记等差数列{a n}的前n项和为S n,若a3=0,a6+a7=14,则S7=.答案14方法2等差数列的判定方法4.(2014陕西,14,5分)已知f(x)=,x≥0,若f1(x)=f(x), f n+1(x)=f(f n(x)),n∈N+,则f2 014(x)的表达式为.答案f2 014(x)=5.已知数列{a n}满足a1=,且a n+1=.(1)求证:数列是等差数列;(2)若b n=a n a n+1,求数列{b n}的前n项和S n.解析(1)证明:∵a n+1=,∴=,∴-=,∴数列是以2为首项,为公差的等差数列.(2)由(1)知a n=,∴b n==4-,∴S n=4×---=4×-=.方法3等差数列前n项和的最值问题的求解方法6.(2014江西,13,5分)在等差数列{a n}中,a1=7,公差为d,前n项和为S n,当且仅当n=8时S n取得最大值,则d的取值范围为.答案--7.设等差数列{a n}的前n项和为S n,a3+a8+a13=C,a4+a14=2C,其中C<0,则S n在n等于时取到最大值. 答案7过专题【五年高考】A组自主命题·北京卷题组考点一等差数列的有关概念及运算1.(2018北京,9,5分)设{a n}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,则{a n}的通项公式为.答案a n=6n-32.(2016北京,12,5分)已知{a n}为等差数列,S n为其前n项和.若a1=6,a3+a5=0,则S6=.答案 63.(2012北京,10,5分)已知{a n}为等差数列,S n为其前n项和.若a1=,S2=a3,则a2=;S n=. 答案1;n(n+1)4.(2015北京,16,13分)已知等差数列{a n}满足a1+a2=10,a4-a3=2.(1)求{a n}的通项公式;(2)设等比数列{b n}满足b2=a3,b3=a7.问:b6与数列{a n}的第几项相等?解析(1)设等差数列{a n}的公差为d.因为a4-a3=2,所以d=2.又因为a1+a2=10,所以2a1+d=10,故a1=4.所以a n=4+2(n-1)=2n+2 (n=1,2,).(2)设等比数列{b n}的公比为q.因为b2=a3=8,b3=a7=16,所以q==2,所以b1=4.所以b6=4×26-1=128.由128=2n+2得n=63.所以b6与数列{a n}的第63项相等.思路分析(1)由已知可求得a1和公差d,即可求得{a n}的通项公式.(2)由已知求得b2,b3,进而求得{b n}的首项和公比q,即得b6的值,再由a n=b6列方程求得n.考点二等差数列的性质及应用1.(2015北京,6,5分)设{a n}是等差数列.下列结论中正确的是()A.若a1+a2>0,则a2+a3>0B.若a1+a3<0,则a1+a2<0C.若0<a1<a2,则a2>D.若a1<0,则(a2-a1)(a2-a3)>0答案 C2.(2014北京,12,5分)若等差数列{a n}满足a7+a8+a9>0,a7+a10<0,则当n=时,{a n}的前n项和最大.答案8B组统一命题、省(区、市)卷题组考点一等差数列的有关概念及运算1.(2018课标Ⅰ,4,5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=()A.-12B.-10C.10D.12答案 B2.(2017课标Ⅰ,4,5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为()A.1B.2C.4D.8答案 C3.(2017课标Ⅲ,9,5分)等差数列{a n}的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则{a n}前6项的和为()A.-24B.-3C.3D.8答案 A4.(2016课标Ⅰ,3,5分)已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100B.99C.98D.97答案 C5.(2015课标Ⅰ,7,5分)已知{a n}是公差为1的等差数列,S n为{a n}的前n项和.若S8=4S4,则a10=()A. B. C.10 D.12答案 B6.(2015重庆,2,5分)在等差数列{a n}中,若a2=4,a4=2,则a6=()A.-1B.0C.1D.6答案 B7.(2014福建,3,5分)等差数列{a n}的前n项和为S n,若a1=2,S3=12,则a6等于()A.8B.10C.12D.14答案 C8.(2017课标Ⅱ,15,5分)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,则=.答案9.(2016江苏,8,5分)已知{a n}是等差数列,S n是其前n项和.若a1+=-3,S5=10,则a9的值是.答案2010.(2015安徽,13,5分)已知数列{a n}中,a1=1,a n=a n-1+(n≥2),则数列{a n}的前9项和等于.答案2711.(2016天津,18,13分)已知{a n}是各项均为正数的等差数列,公差为d.对任意的n∈N*,b n是a n和a n+1的等比中项.(1)设c n=-,n∈N*,求证:数列{c n}是等差数列;(2)设a1=d,T n=(-1)k,n∈N*,求证:<.证明(1)由题意得=a n a n+1,有c n=-=a n+1·a n+2-a n a n+1=2da n+1,因此c n+1-c n=2d(a n+2-a n+1)=2d2,所以{c n}是等差数列.(2)T n=(-+)+(-+)++(-+)-=2d(a2+a4++a2n)=2d·=2d2n(n+1).所以==-=·-<.考点二等差数列的性质及应用1.(2015课标Ⅱ,5,5分)设S n是等差数列{a n}的前n项和.若a1+a3+a5=3,则S5=()A.5B.7C.9D.11答案 A2.(2014辽宁,9,5分)设等差数列{a n}的公差为d.若数列{}为递减数列,则()A.d>0B.d<0C.a1d>0D.a1d<0答案 D3.(2015广东,10,5分)在等差数列{a n}中,若a3+a4+a5+a6+a7=25,则a2+a8=.答案10C组教师专用题组1.(2016浙江,8,5分)如图,点列{A n},{B n}分别在某锐角的两边上,且|A n A n+1|=|A n+1A n+2|,A n≠A n+2,n∈N*,|B n B n+1|=|B n+1B n+2|,B n≠B n+2,n∈N*.(P≠Q表示点P与Q不重合)若d n=|A n B n|,S n为△A n B n B n+1的面积,则()A.{S n}是等差数列B.{}是等差数列C.{d n}是等差数列D.{}是等差数列答案 A2.(2014天津,5,5分)设{a n}是首项为a1,公差为-1的等差数列,S n为其前n项和.若S1,S2,S4成等比数列,则a1=()A.2B.-2C.D.-答案 D3.(2013辽宁,4,5分)下面是关于公差d>0的等差数列{a n}的四个命题:p1:数列{a n}是递增数列;p2:数列{na n}是递增数列;p3:数列是递增数列;p4:数列{a n+3nd}是递增数列.其中的真命题为()A.p1,p2B.p3,p4C.p2,p3D.p1,p4答案 D4.(2013安徽,7,5分)设S n为等差数列{a n}的前n项和,S8=4a3,a7=-2,则a9=()A.-6B.-4C.-2D.2答案 A5.(2015陕西,13,5分)中位数为1 010的一组数构成等差数列,其末项为2 015,则该数列的首项为.答案 56.(2017江苏,19,16分)对于给定的正整数k,若数列{a n}满足:a n-k+a n-k+1++a n-1+a n+1++a n+k-1+a n+k=2ka n对任意正整数n(n>k)总成立,则称数列{a n}是“P(k)数列”.(1)证明:等差数列{a n}是“P(3)数列”;(2)若数列{a n}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,证明:{a n}是等差数列.证明(1)证明:因为{a n}是等差数列,设其公差为d,则a n=a1+(n-1)d,从而,当n≥4时,a n-k+a n+k=a1+(n-k-1)d+a1+(n+k-1)d=2a1+2(n-1)d=2a n,k=1,2,3,所以a n-3+a n-2+a n-1+a n+1+a n+2+a n+3=6a n,因此等差数列{a n}是“P(3)数列”.(2)数列{a n}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,因此,当n≥3时,a n-2+a n-1+a n+1+a n+2=4a n,①当n≥4时,a n-3+a n-2+a n-1+a n+1+a n+2+a n+3=6a n.②由①知,a n-3+a n-2=4a n-1-(a n+a n+1),③a n+2+a n+3=4a n+1-(a n-1+a n).④将③④代入②,得a n-1+a n+1=2a n,其中n≥4,所以a3,a4,a5,是等差数列,设其公差为d'.在①中,取n=4,则a2+a3+a5+a6=4a4,所以a2=a3-d',在①中,取n=3,则a1+a2+a4+a5=4a3,所以a1=a3-2d',所以数列{a n}是等差数列.评析本小题主要考查等差数列的定义、通项公式等基础知识,考查代数推理、转化与化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力.方法总结数列新定义型创新题的一般解题思路:1.阅读审清“新定义”;2.结合常规的等差数列、等比数列的相关知识,化归、转化到“新定义”的相关知识;3.利用“新定义”及常规的数列知识,求解证明相关结论.【三年模拟】一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2018北京通州期中,4)已知S n为等差数列{a n}的前n项和,a2+a5=4,S7=21,则a7的值为()A.6B.7C.8D.9答案 D2.(2019届北京人大附中期中,6)设等差数列{a n}的公差为d,前n项和为S n,若a1=d=1,则的最小值为()A.10B.C.D.+2答案 B3.(2019届中央民大附中10月月考,3)等差数列{a n}的前n项和为S n,若a1=2,S3=12,则S7等于()A.14B.28C.56D.112答案 C4.(2019届北京海淀期中,4)在等差数列{a n}中,a1=1,=2,则公差d的值是()A.-B.C.-D.答案 A5.(2019届北京十四中10月月考,5)我国古代名著《九章算术》中有这样一段话:“今有金锤,长五尺,斩本一尺,重四斤,斩末一尺,重二斤,中间三尺重几何.”意思是:“现有一根金锤,长5尺,头部1尺,重4斤,尾部1尺,重2斤,且从头到尾,每一尺的重量构成等差数列,问中间三尺共重多少斤?”()A.6斤B.7斤C.8斤D.9斤答案 D二、填空题(每小题5分,共40分)6.(2019届北京海淀期中文,10)等差数列{a n}中,a1=5,a2+a5=0,则{a n}中为正数的项的个数为.答案 37.(2019届北京朝阳期中文,10)已知等差数列{a n}的公差d=2,且满足a7=a3+a4,则a1=.答案 28.(2017北京朝阳期末,9)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若a1=2,S2=a3,则a2=,S10=.答案4;1109.(2018北京西城一模,10)设等差数列{a n}的前n项和为S n.若a1=2,S4=20,则a3=,S n=.答案6;n2+n10.(2018北京顺义二模,10)已知{a n}为等差数列,S n为其前n项和,若a1=-1,S10=35,则a20=.答案1811.(2018北京一七一中学期中,10)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若a5+a6=8,a9+a10=24,则公差d=,S10=.答案2;4012.(2018北京通州期中,10)在等差数列{a n}中,若a5+a7=4,a6+a8=-2,则数列{a n}的公差为,其前n项和S n的最大值为.答案-3;5713.(2017北京东城一模,11)已知{a n}为等差数列,S n为其前n项和.若S3=12,a2+a4=4,则S6=.答案 6三、解答题(共25分)14.(2018北京昌平二模,16)已知数列{a n}满足a1=1,a2=,数列{b n}是公差为2的等差数列,且b n a n+1+a n+1=na n.(1)求数列{b n}的通项公式;(2)求数列{a n}的前n项和S n.解析(1)因为b n a n+1+a n+1=na n,所以b1a2+a2=a1.又因为a1=1,a2=,所以b1=1.所以数列{b n}的通项公式是b n=2n-1,n∈N*.(2)由(1)知b n=2n-1,因为b n a n+1+a n+1=na n.所以(2n-1)a n+1+a n+1=na n,则2na n+1=na n,得=(n∈N*).所以数列{a n}是以1为首项,为公比的等比数列.故数列{a n}的前n项和S n=--=2-21-n,n∈N*.15.(2019届北京人大附中期中,16)已知等差数列{a n}中,a1=-1,前12项和S12=186.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{b n}满足b n=,记数列{b n}的前n项和为T n,若不等式T n<m,对n∈N*恒成立,求实数m的取值范围. 解析(1)设等差数列{a n}的公差为d,∵a1=-1,S12=186,∴S12=12a1+d,即186=-12+66d.∴d=3.∴数列{a n}的通项公式为a n=-1+(n-1)×3=3n-4.(2)∵b n=,a n=3n-4,∴b n=-,∵当n≥2时,-==,∴{b n}是等比数列,首项b1=-=2,公比q=,∴T n=--=×-,∵×-<(n∈N*),不等式T n<m对n∈N*恒成立,∴m≥.思路分析(1)根据等差数列{a n}中,a1=1,前12项和S12=186,求得公差,可求数列{a n}的通项公式;(2)把数列{a n}的通项公式代入b n=,证明数列{b n}是等比数列,根据等比数列求和公式求得T n,进而求得T n小于某一值恒成立,从而求得m的取值范围.。
2020年高考数学(文)一轮复习专题6.2 等差数列及其前n项和(讲)(解析版)
专题6.2等差数列及其前n 项和1.理解等差数列的概念;2.掌握等差数列的通项公式与前n 项和公式;3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用有关知识解决相应的问题;4.了解等差数列与一次函数、二次函数的关系.知识点一等差数列的定义如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示.数学语言表达式:a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数),或a n -a n -1=d (n ≥2,d 为常数).知识点二等差数列的通项公式与前n 项和公式(1)若等差数列{a n }的首项是a 1,公差是d ,则其通项公式为a n =a 1+(n -1)d .通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (m ,n ∈N *).(2)等差数列的前n 项和公式S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d (其中n ∈N *,a 1为首项,d 为公差,a n 为第n 项).知识点三等差数列及前n 项和的性质(1)若a ,A ,b 成等差数列,则A 叫做a ,b 的等差中项,且A =a +b 2.(2)若{a n }为等差数列,且m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *).(3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.(4)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列.(5)S 2n -1=(2n -1)a n .(6)若n 为偶数,则S 偶-S 奇=nd 2;若n 为奇数,则S 奇-S 偶=a 中(中间项).知识点四等差数列的前n 项和公式与函数的关系S n =d 2n 21.数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn (A ,B 为常数).知识点五等差数列的前n 项和的最值在等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,则S n 存在最大值;若a 1<0,d >0,则S n 存在最小值.【必会结论】等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n .若m +n =2p (m ,n ,p ∈N *),则a m +a n =2a p .(3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则{a 2n }也是等差数列,公差为2d .(4)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列.(5)若{a n }是等差数列,公差为d,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.(6)等差数列{a n }的前n 项和为S n,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等差数列,其公差为n 2d.考点一等差数列基本量的运算【典例1】(2019年全国I 卷)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知4505S a ==,,则()A .25n a n =-B . 310n a n =-C .228n S n n =-D .2122n S n n =-【答案】A 【解析】由题知,41514430245d S a a a d ⎧=+⨯⨯=⎪⎨⎪=+=⎩,解得132a d =-⎧⎨=⎩,∴25n a n =-,24n S n n =-,故选A 。
2020版高考数学一轮复习第六章数列6.2等差数列及其前n项和课件文北师大版
=
14,解得
������1 = -4, ������ = 2,
所以 S7=7×(-4)+7×(27-1)×2=14.
5.(2018北京,理9)设{an}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,则{an}的 通项公式为 an=6n-3 .
解析:∵{an}为等差数列,设公差为d, ∴a2+a5=2a1+5d=36. ∵a1=3,∴d=6.∴an=3+(n-1)×6=6n-3.
,
其中A叫做a,b的 等差中项 .
(3)等差数列的通项公式:an= a1+(n-1)d
,可推广为
an=am+(n-m)d. (4)等差数列的前 n 项和公式:Sn=������(������12+������������)=na1+������(���2���-1)d.
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知识梳理 考点自诊
2.等差数列的通项公式及前n项和公式与函数的关系 (1)an=a1+(n-1)d可化为an=dn+a1-d的形式.当d≠0时,an是关于n的 一次函数;当d>0时,数列为递增数列;当d<0时,数列为递减数列. (2)数列{an}是等差数列,且公差不为0⇔Sn=An2+Bn(A,B为常数).
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知识梳理 考点自诊
2.(2018湖南衡阳一模,3)在等差数列{an}中,a1+3a8+a15=120,则 a2+a14的值为( D )
A.6 B.12 C.24 D.48 解析:由等差数列的性质可得a1+3a8+a15=5a8=120, 所以a8=24,a2+a14=2a8=48. 3.(2018全国1,理4)记Sn为等差数列{an}的前n项和,若3S3=S2+S4, a1=2,则a5=( B ) A.-12 B.-10 C.10 D.12 解析:因为3S3=S2+S4,所以3S3=(S3-a3)+(S3+a4),即S3=a4-a3.设公差 为d,则3a1+3d=d,又由a1=2,得d=-3,所以a5=a1+4d=-10.
2023年高考数学一轮复习第六章数列6数列中的综合问题练习含解析
数列中的综合问题考试要求 1.了解数列是一种特殊的函数,会解决等差、等比数列的综合问题.2.能在具体问题情境中,发现等差、等比关系,并解决相应的问题. 题型一 数学文化与数列的实际应用例1 (1)(2020·全国Ⅱ)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层.上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块.下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)( )A .3699块B .3474块C .3402块D .3339块答案 C解析 设每一层有n 环,由题意可知,从内到外每环之间构成公差为d =9,首项为a 1=9的等差数列.由等差数列的性质知S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等差数列,且(S 3n -S 2n )-(S 2n -S n )=n 2d ,则9n 2=729,解得n =9,则三层共有扇面形石板S 3n =S 27=27×9+27×262×9=3402(块).(2)(2021·新高考全国Ⅰ)某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折.规格为20dm×12dm 的长方形纸,对折1次共可以得到10dm×12dm,20dm× 6dm 两种规格的图形,它们的面积之和S 1=240dm 2,对折2次共可以得到5dm×12dm,10dm×6dm,20dm×3dm 三种规格的图形,它们的面积之和S 2=180dm 2,以此类推,则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为________;如果对折n 次,那么∑k =1n S k =_______dm 2.答案 5 240⎝⎛⎭⎪⎫3-n +32n解析 依题意得,S 1=120×2=240;S 2=60×3=180;当n =3时,共可以得到5dm×6dm,52dm×12dm,10dm×3dm,20dm×32dm 四种规格的图形,且5×6=30,52×12=30,10×3=30,20×32=30,所以S 3=30×4=120;当n =4时,共可以得到5dm×3dm,52dm×6dm,54dm×12dm,10dm×32dm,20dm×34dm 五种规格的图形,所以对折4次共可以得到不同规格图形的种数为5,且5×3=15,52×6=15,54×12=15,10×32=15,20×34=15,所以S 4=15×5=75; ……所以可归纳S k =2402k ×(k +1)=240k +12k. 所以∑k =1nS k =240⎝ ⎛⎭⎪⎫1+322+423+…+n 2n -1+n +12n ,①所以12×∑k =1nS k=240⎝ ⎛⎭⎪⎫222+323+424+…+n 2n +n +12n +1,②由①-②得,12×∑k =1nS k=240⎝ ⎛⎭⎪⎫1+122+123+124+…+12n -n +12n +1=240⎝ ⎛⎭⎪⎫1+122-12n×121-12-n +12n +1=240⎝ ⎛⎭⎪⎫32-n +32n +1, 所以∑k =1nS k =240⎝⎛⎭⎪⎫3-n +32ndm 2. 教师备选1.《周髀算经》中有这样一个问题:冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气,自冬至日起,其日影长依次成等差数列,前三个节气日影长之和为28.5尺,最后三个节气日影长之和为1.5尺,今年3月20日为春分时节,其日影长为( ) A .4.5尺 B .3.5尺 C .2.5尺 D .1.5尺答案 A解析 冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气日影长构成等差数列{a n },设公差为d ,由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2+a 3=28.5,a 10+a 11+a 12=1.5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=10.5,d =-1,所以a n =a 1+(n -1)d =11.5-n , 所以a 7=11.5-7=4.5, 即春分时节的日影长为4.5尺. 2.古希腊时期,人们把宽与长之比为5-12⎝ ⎛⎭⎪⎫5-12≈0.618的矩形称为黄金矩形,把这个比值5-12称为黄金分割比例.如图为希腊的一古建筑,其中图中的矩形ABCD ,EBCF ,FGHC ,FGJI ,LGJK ,MNJK 均为黄金矩形,若M 与K 之间的距离超过1.5m ,C 与F 之间的距离小于11m ,则该古建筑中A 与B 之间的距离可能是(参考数据:0.6182≈0.382,0.6183≈0.236,0.6184≈0.146,0.6185≈0.090,0.6186≈0.056,0.6187≈0.034)( )A .30.3mB .30.1mC .27mD .29.2m答案 C解析 设|AB |=x ,a ≈0.618,因为矩形ABCD ,EBCF ,FGHC ,FGJI ,LGJK ,MNJK 均为黄金矩形, 所以有|BC |=ax ,|CF |=a 2x ,|FG |=a 3x , |GJ |=a 4x ,|JK |=a 5x ,|KM |=a 6x .由题设得⎩⎪⎨⎪⎧a 6x >1.5,a 2x <11,解得26.786<x <28.796,故选项C 符合题意. 思维升华 数列应用问题常见模型(1)等差模型:后一个量比前一个量增加(或减少)的是同一个固定值. (2)等比模型:后一个量与前一个量的比是同一个固定的非零常数.(3)递推数列模型:如果题目中给出的前后两项之间的关系不固定,随项的变化而变化,那么应考虑a n 与a n +1(或者相邻三项)之间的递推关系,或者S n 与S n +1(或者相邻三项)之间的递推关系.跟踪训练1 (1)(2022·佛山模拟)随着新一轮科技革命和产业变革持续推进,以数字化、网络化、智能化以及融合化为主要特征的新型基础设施建设越来越受到关注.5G 基站建设就是“新基建”的众多工程之一,截至2020年底,我国已累计开通5G 基站超70万个,未来将进一步完善基础网络体系,稳步推进5G 网络建设,实现主要城区及部分重点乡镇5G 网络覆盖.2021年1月计划新建设5万个5G 基站,以后每个月比上一个月多建设1万个,预计我国累计开通500万个5G 基站时要到( ) A .2022年12月 B .2023年2月 C .2023年4月 D .2023年6月答案 B解析 每个月开通5G 基站的个数是以5为首项,1为公差的等差数列, 设预计我国累计开通500万个5G 基站需要n 个月,则70+5n +n n -12×1=500,化简整理得,n 2+9n -860=0, 解得n ≈25.17或n ≈-34.17(舍),所以预计我国累计开通500万个5G 基站需要25个月,也就是到2023年2月.(2)(多选)(2022·潍坊模拟)南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中出现了如图所示的形状,后人称为“三角垛”.“三角垛”的最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球,…,设各层球数构成一个数列{a n },则( )A .a 4=12B .a n +1=a n +n +1C .a 100=5050D .2a n +1=a n ·a n +2解析 由题意知,a 1=1,a 2=3,a 3=6,…,a n =a n -1+n ,故a n =n n +12,∴a 4=4×4+12=10,故A 错误; a n +1=a n +n +1,故B 正确; a 100=100×100+12=5050,故C 正确;2a n +1=(n +1)(n +2),a n ·a n +2=n n +1n +2n +34,显然2a n +1≠a n ·a n +2,故D 错误.题型二 等差数列、等比数列的综合运算例2 (2022·滨州模拟)已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=2,b 2=4,a n =2log 2b n ,n ∈N *.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)设数列{a n }中不在数列{b n }中的项按从小到大的顺序构成数列{c n },记数列{c n }的前n 项和为S n ,求S 100.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d , 因为b 2=4,所以a 2=2log 2b 2=4, 所以d =a 2-a 1=2, 所以a n =2+(n -1)×2=2n . 又a n =2log 2b n ,即2n =2log 2b n , 所以n =log 2b n , 所以b n =2n.(2)由(1)得b n =2n=2·2n -1=a 2n -1, 即b n 是数列{a n }中的第2n -1项.设数列{a n }的前n 项和为P n ,数列{b n }的前n 项和为Q n , 因为b 7=62a =a 64,b 8=72a =a 128,所以数列{c n }的前100项是由数列{a n }的前107项去掉数列{b n }的前7项后构成的, 所以S 100=P 107-Q 7=107×2+2142-2-281-2=11302.(2020·浙江)已知数列{a n },{b n },{c n }满足a 1=b 1=c 1=1,c n =a n +1-a n ,c n +1=b nb n +2c n ,n ∈N *. (1)若{b n }为等比数列,公比q >0,且b 1+b 2=6b 3,求q 的值及数列{a n }的通项公式; (2)若{b n }为等差数列,公差d >0,证明:c 1+c 2+c 3+…+c n <1+1d,n ∈N *.(1)解 由b 1=1,b 1+b 2=6b 3,且{b n }为等比数列,得1+q =6q 2,解得q =12(负舍).∴b n =12n -1.∴c n +1=b nb n +2c n =4c n ,∴c n =4n -1. ∴a n +1-a n =4n -1,∴a n =a 1+1+4+…+4n -2=1-4n -11-4+1=4n -1+23. (2)证明 由c n +1=b n b n +2·c n (n ∈N *), 可得b n +2·c n +1=b n ·c n , 两边同乘b n +1,可得b n +1·b n +2·c n +1=b n ·b n +1·c n , ∵b 1b 2c 1=b 2=1+d ,∴数列{b n b n +1c n }是一个常数列, 且此常数为1+d ,即b n b n +1c n =1+d , ∴c n =1+db n b n +1=1+d d ·d b n b n +1=⎝⎛⎭⎪⎫1+1d ·b n +1-b n b n b n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b n -1b n +1,又∵b 1=1,d >0,∴b n >0, ∴c 1+c 2+…+c n=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 1-1b 2+⎝⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 2-1b 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b n -1b n +1 =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝⎛⎭⎪⎫1b 1-1b 2+1b 2-1b 3+…+1b n-1b n +1=⎝⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 1-1b n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1b n +1<1+1d,∴c 1+c 2+…+c n <1+1d.思维升华 对等差、等比数列的综合问题,应重点分析等差、等比数列项之间的关系.数列的求和主要是等差、等比数列的求和及裂项相消法求和与错位相减法求和,本题中利用裂项相消法求数列的和,然后利用b 1=1,d >0证明不等式成立.另外本题在探求{a n }与{c n }的通项公式时,考查累加、累乘两种基本方法.跟踪训练2 已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=b 1=1,a 2+a 4=10,b 2b 4=a 5. (1)求{a n }的通项公式; (2)求b 1+b 3+b 5+…+b 2n -1. 解 (1)设等差数列{a n }的公差为d . 因为a 1=1,a 2+a 4=10, 所以2a 1+4d =10, 解得d =2. 所以a n =2n -1.(2)设等比数列{b n }的公比为q . 因为b 2b 4=a 5, 所以b 1q ·b 1q 3=9. 又b 1=1,所以q 2=3. 所以b 2n -1=b 1q2n -2=3n -1.则b 1+b 3+b 5+…+b 2n -1=1+3+32+…+3n -1=3n-12.题型三 数列与其他知识的交汇问题 命题点1 数列与不等式的交汇例3 已知数列{a n }满足a 1=12,1a n +1=1a n +2(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求证:a 21+a 22+a 23+…+a 2n <12.(1)解 因为1a n +1=1a n+2(n ∈N *),所以1a n +1-1a n=2(n ∈N *),因为a 1=12,所以1a 1=2,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以首项为2,公差为2的等差数列,所以1a n =2+2(n -1)=2n (n ∈N *),所以数列{a n }的通项公式是a n =12n (n ∈N *).(2)证明 依题意可知a 2n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 2=14·1n 2<14·1n ·1n -1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n (n >1), 所以a 21+a 22+a 23+…+a 2n<14⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1-12+12-13+…+1n -1-1n=14⎝⎛⎭⎪⎫2-1n <12.故a 21+a 22+a 23+…+a 2n <12.命题点2 数列与函数的交汇例4 (1)(2022·淄博模拟)已知在等比数列{a n }中,首项a 1=2,公比q >1,a 2,a 3是函数f (x )=13x 3-6x 2+32x 的两个极值点,则数列{a n }的前9项和是________. 答案 1022解析 由f (x )=13x 3-6x 2+32x ,得f ′(x )=x 2-12x +32,又因为a 2,a 3是函数f (x )=13x 3-6x 2+32x 的两个极值点,所以a 2,a 3是函数f ′(x )=x 2-12x +32的两个零点,故⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a 3=12,a 2·a 3=32,因为q >1,所以a 2=4,a 3=8,故q =2, 则前9项和S 9=21-291-2=210-2=1022.教师备选1.已知函数f (x )=log 2x ,若数列{a n }的各项使得2,f (a 1),f (a 2),…,f (a n ),2n +4成等差数列,则数列{a n }的前n 项和S n =______________. 答案163(4n-1) 解析 设等差数列的公差为d ,则由题意,得2n +4=2+(n +1)d ,解得d =2, 于是log 2a 1=4,log 2a 2=6,log 2a 3=8,…, 从而a 1=24,a 2=26,a 3=28,…,易知数列{a n }是等比数列,其公比q =a 2a 1=4, 所以S n =244n-14-1=163(4n-1).2.求证:12+1+222+2+323+3+…+n 2n +n <2(n ∈N *).证明 因为n 2n+n <n2n , 所以不等式左边<12+222+323+…+n2n .令A =12+222+323+…+n2n ,则12A =122+223+324+…+n 2n +1, 两式相减得12A =12+122+123+…+12n -n 2n +1=1-12n -n2n +1,所以A =2-n +22n<2,即得证.思维升华 数列与函数、不等式的综合问题关键在于通过函数关系寻找数列的递推关系,求出数列的通项或前n 项和,再利用数列或数列对应的函数解决最值、范围问题,通过放缩进行不等式的证明.跟踪训练3 (1)(2022·长春模拟)已知等比数列{a n }满足:a 1+a 2=20,a 2+a 3=80.数列{b n }满足b n =log 2a n ,其前n 项和为S n ,若b nS n +11≤λ恒成立,则λ的最小值为________.答案623解析 设等比数列{a n }的公比为q , 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q =20,a q +a q 2=80,解得a 1=4,q =4,故{a n }的通项公式为a n =4n,n ∈N *.b n =log 2a n =log 24n =2n , S n =2n +12n (n -1)·2=n 2+n ,b nS n +11=2n n 2+n +11=2n +11n+1,n ∈N *, 令f (x )=x +11x,则当x ∈(0,11)时,f (x )=x +11x单调递减,当x ∈(11,+∞)时,f (x )=x +11x单调递增,又∵f (3)=3+113=203,f (4)=4+114=274,且n ∈N *,∴n +11n ≥203,即b nS n +11≤2203+1=623, 故λ≥623,故λ的最小值为623.(2)若S n 是公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和,且S 1,S 2,S 4成等比数列,S 2=4. ①求数列{a n }的通项公式; ②设b n =3a n a n +1,T n 是数列{b n }的前n 项和,求使得T n <m20对所有n ∈N *都成立的最小正整数m .解 ①设{a n }的公差为d (d ≠0), 则S 1=a 1,S 2=2a 1+d ,S 4=4a 1+6d . 因为S 1,S 2,S 4成等比数列, 所以a 1·(4a 1+6d )=(2a 1+d )2. 所以2a 1d =d 2.因为d ≠0,所以d =2a 1.又因为S 2=4,所以a 1=1,d =2, 所以a n =2n -1. ②因为b n =3a n a n =32n -12n +1=32⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1, 所以T n =32⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+13-15+…+12n -1-12n +1 =32⎝⎛⎭⎪⎫1-12n +1<32. 要使T n <m 20对所有n ∈N *都成立, 则有m 20≥32,即m ≥30. 因为m ∈N *,所以m 的最小值为30. 课时精练1.(2022·青岛模拟)从“①S n =n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n +a 12;②S 2=a 3,a 4=a 1a 2;③a 1=2,a 4是a 2,a 8的等比中项.”三个条件中任选一个,补充到下面的横线处,并解答.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差d ≠0,________,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =122n n S S +-,数列{b n }的前n 项和为W n ,求W n .注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.解 (1)选①: S n =n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n +a 12=n 2+a 12n , 令n =1,得a 1=1+a 12,即a 1=2, 所以S n =n 2+n .当n ≥2时,S n -1=(n -1)2+n -1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n ,又a 1=2,满足上式,所以a n =2n .选②:由S 2=a 3,得a 1+a 2=a 3,得a 1=d ,又由a 4=a 1a 2,得a 1+3d =a 1(a 1+d ),因为d ≠0,则a 1=d =2,所以a n =2n .选③:由a 4是a 2,a 8的等比中项,得a 24=a 2a 8,则(a 1+3d )2=(a 1+d )(a 1+7d ),因为a 1=2,d ≠0,所以d =2,则a n =2n .(2)S n =n 2+n ,b n =(2n +1)2+2n +1-(2n )2-2n =3·22n +2n ,所以W n =3×22+2+3×24+22+…+3×22n +2n =12×1-4n 1-4+2×1-2n 1-2=4(4n-1)+2(2n -1)=4n +1+2n +1-6.2.(2022·沈阳模拟)已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2n +1=2S n +n +1,a 2=2.(1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)若b n =a n ·2n ,数列{b n }的前n 项和为T n ,求使T n >2022的最小的正整数n 的值. 解 (1)当n ≥2时,由a 2n +1=2S n +n +1,a 2=2,得a 2n =2S n -1+n -1+1,两式相减得a 2n +1-a 2n =2a n +1,即a 2n +1=a 2n +2a n +1=(a n +1)2.∵{a n }是正项数列,∴a n +1=a n +1.当n =1时,a 22=2a 1+2=4,∴a 1=1,∴a 2-a 1=1,∴数列{a n }是以a 1=1为首项,1为公差的等差数列,∴a n =n .(2)由(1)知b n =a n ·2n =n ·2n ,∴T n =1×21+2×22+3×23+…+n ·2n ,2T n =1×22+2×23+…+(n -1)·2n +n ·2n +1, 两式相减得-T n =2·1-2n 1-2-n ·2n +1 =(1-n )2n +1-2,∴T n =(n -1)2n +1+2.∴T n -T n -1=n ·2n >0,∴T n 单调递增.当n =7时,T 7=6×28+2=1 538<2 022,当n =8时,T 8=7×29+2=3 586>2 022,∴使T n >2 022的最小的正整数n 的值为8.3.(2022·大连模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 5=25,且a 3-1,a 4+1,a 7+3成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =(-1)na n +1,T n 是数列{b n }的前n 项和,求T 2n .解 (1)由题意知,等差数列{a n }的前n 项和为S n ,由S 5=25,可得S 5=5a 3=25,所以a 3=5, 设数列{a n }的公差为d ,由a 3-1,a 4+1,a 7+3成等比数列,可得(6+d )2=4(8+4d ),整理得d 2-4d +4=0,解得d =2,所以a n =a 3+(n -3)d =2n -1.(2)由(1)知 b n =(-1)n a n +1=(-1)n (2n -1)+1,所以T 2n =(-1+1)+(3+1)+(-5+1)+(7+1)+…+[-(4n -3)+1]+(4n -1+1)=4n .4.(2022·株洲质检)由整数构成的等差数列{a n }满足a 3=5,a 1a 2=2a 4.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }的通项公式为b n =2n ,将数列{a n },{b n }的所有项按照“当n 为奇数时,b n 放在前面;当n 为偶数时,a n 放在前面”的要求进行“交叉排列”,得到一个新数列{c n },b 1,a 1,a 2,b 2,b 3,a 3,a 4,b 4,…,求数列{c n }的前(4n +3)项和T 4n +3.解 (1)由题意,设数列{a n }的公差为d ,因为a 3=5,a 1a 2=2a 4,可得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =5,a 1·a 1+d =2a 1+3d ,整理得(5-2d )(5-d )=2(5+d ),即2d 2-17d +15=0,解得d =152或d =1, 因为{a n }为整数数列,所以d =1,又由a 1+2d =5,可得a 1=3,所以数列{a n }的通项公式为a n =n +2.(2)由(1)知,数列{a n }的通项公式为a n =n +2,又由数列{b n }的通项公式为b n =2n , 根据题意,得新数列{c n },b 1,a 1,a 2,b 2,b 3,a 3,a 4,b 4,…,则T 4n +3=b 1+a 1+a 2+b 2+b 3+a 3+a 4+b 4+…+b 2n -1+a 2n -1+a 2n +b 2n +b 2n +1+a 2n +1+a 2n +2 =(b 1+b 2+b 3+b 4+…+b 2n +1)+(a 1+a 2+a 3+a 4+…+a 2n +2)=2×1-22n +11-2+3+2n +42n +22=4n +1+2n 2+9n +5.5.已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n -14na n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)∵等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列, ∴S n =na 1+n (n -1),(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1,∴a n =2n -1.(2)由(1)可得b n =(-1)n -14na n a n +1=(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1,当n 为偶数时,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+⎝ ⎛⎭⎪⎫15+17-…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1=1-12n +1=2n2n +1;当n 为奇数时,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+⎝ ⎛⎭⎪⎫15+17-…-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1=1+12n +1=2n +22n +1.∴T n =⎩⎪⎨⎪⎧ 2n2n +1,n 为偶数,2n +22n +1,n 为奇数.。
2019-2020年新人教版高考数学一轮总复习第六章数列6.2等差数列课件理新人教B版
通项公式法—求使an≥0(或an≤0)成立的最大n值即可得Sn的最大(或最小)值
不等式法—借助Sn最大时,有
S S
n n
(n≥S n 21 ,,n∈N*),解此不等式组确定n的范围,进而确定n的值
S n1
和对应Sn的值(即Sn的最值)
例4 (2014北京海淀一模,18,12分)等差数列{an}中,设Sn为其前n项和,且a1>0,S3=S11,则当n为多少
令2a2=a1+a3,解得λ=4. 故an+2-an=4,由此可得 {a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=4n-3; {a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1. 所以an=2n-1,an+1-an=2. 因此存在λ=4,使得数列{an}为等差数列.
1-1 (2016广西桂林中学3月月考,17,12分)已知数列{an}满足an+1= 1 a(nn ∈N*),且a1=0.
A.8 B.12 C.16 D.24
解析 设{an}的公差为d.在等差数列{an}中,a5=a1+4d=8,S3=3a1+ 3 d2 =3a1+3d=6,即a1+d=2,解得a1
2
=0,d=2, 所以a9=a1+8d=8×2=16.选C. 答案 C 2-1 (2013北京东城高三上学期期末)已知{an}为等差数列,其前n项和为Sn,若a3=6,S3=12,则公差 d等于 ( )
a1 λ a2 λ a3 λ
= 1 + ,所1 以 a1 λ a3 λ
=1 2 λ+
0
1
,λ解得1 1λ =λ 1.
3
2019-2020年高考数学一轮复习第六章数列6.2等差数列讲义
2019-2020年高考数学一轮复习第六章数列6.2等差数列讲义分析解读 等差数列是高考的热点.中档题主要考查等差数列的基本运算,压轴题常考等差数列中的推理证明,对能力要求比较高.五年高考考点一 等差数列的定义及运算1.(xx 江苏,8,5分)已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+=-3,S 5=10,则a 9的值是 . 答案 202.(xx 浙江改编,8,5分)如图,点列{A n },{B n }分别在某锐角的两边上,且|A n A n+1|=|A n+1A n+2|,A n ≠A n+2,n∈N *,|B n B n+1|=|B n+1B n+2|,B n ≠B n+2,n∈N *.(P≠Q 表示点P 与Q 不重合)S n 为△A n B n B n+1的面积,则{S n }是 数列.(填“等差”或“等比”)答案 等差3.(xx 福建改编,3,5分)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于 . 答案 124.(xx 课标全国Ⅰ理改编,7,5分)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m-1=-2,S m =0,S m+1=3,则m= . 答案 55.(xx 课标全国Ⅰ文,17,12分)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.已知S 2=2,S 3=-6. (1)求{a n }的通项公式;(2)求S n ,并判断S n+1,S n ,S n+2是否成等差数列. 解析 (1)设{a n }的公比为q,由题设可得解得q=-2,a 1=-2.故{a n }的通项公式为a n =(-2)n.(2)由(1)可得S n ==-+(-1)n·.由于S n+2+S n+1=-+(-1)n· =2=2S n ,故S n+1,S n ,S n+2成等差数列.6.(xx 江苏,20,16分)设数列{a n }的前n 项和为S n .若对任意的正整数n,总存在正整数m,使得S n =a m ,则称{a n }是“H 数列”.(1)若数列{a n }的前n 项和S n =2n (n∈N *),证明:{a n }是“H 数列”;(2)设{a n }是等差数列,其首项a 1=1,公差d<0.若{a n }是“H 数列”,求d 的值;(3)证明:对任意的等差数列{a n },总存在两个“H 数列”{b n }和{c n },使得a n =b n +c n (n∈N *)成立.解析 (1)证明:由已知,得当n≥1时,a n+1=S n+1-S n =2n+1-2n =2n.于是对任意的正整数n,总存在正整数m=n+1,使得S n =2n=a m .所以{a n }是“H 数列”.(2)由已知,得S2=2a1+d=2+d.因为{a n}是“H数列”,所以存在正整数m,使得S2=a m,即2+d=1+(m-1)d,于是(m-2)·d=1.因为d<0,所以m-2<0,故m=1.从而d=-1.当d=-1时,a n=2-n,S n=是小于2的整数,n∈N*.于是对任意的正整数n,总存在正整数m=2-S n=2-,使得S n=2-m=a m,所以{a n}是“H数列”.因此d的值为-1.(3)证明:设等差数列{a n}的公差为d,则a n=a1+(n-1)d=na1+(n-1)(d-a1)(n∈N*).令b n=na1,c n=(n-1)(d-a1),则a n=b n+c n(n∈N*),下证{b n}是“H数列”.设{b n}的前n项和为T n,则T n=a1(n∈N*).于是对任意的正整数n,总存在正整数m=,使得T n=b m.所以{b n}是“H数列”.同理可证{c n}也是“H数列”.所以,对任意的等差数列{a n},总存在两个“H数列”{b n}和{c n},使得a n=b n+c n(n∈N*).教师用书专用(7—10)7.(xx课标全国Ⅰ,17,12分)已知{a n}是公差为3的等差数列,数列{b n}满足b1=1,b2=,a n b n+1+b n+1=nb n.(1)求{a n}的通项公式;(2)求{b n}的前n项和.解析(1)当n=1时,a1b2+b2=b1,因为b1=1,b2=,所以a1=2,(3分)所以数列{a n}是首项为2,公差为3的等差数列,通项公式为a n=3n-1.(5分)(2)由(1)和a n b n+1+b n+1=nb n得b n+1=,(7分)因此{b n}是首项为1,公比为的等比数列.(9分)记{b n}的前n项和为S n,则S n==-.(12分)8.(xx课标全国Ⅱ,17,12分)等差数列{a n}中,a3+a4=4,a5+a7=6.(1)求{a n}的通项公式;(2)设b n=[a n],求数列{b n}的前10项和,其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[2.6]=2.解析(1)设数列{a n}的公差为d,由题意有2a1+5d=4,a1+5d=3.解得a1=1,d=.(3分)所以{a n}的通项公式为a n=.(5分)(2)由(1)知,b n=.(6分)当n=1,2,3时,1≤<2,b n=1;当n=4,5时,2<<3,b n=2;当n=6,7,8时,3≤<4,b n=3;当n=9,10时,4<<5,b n=4.(10分)所以数列{b n}的前10项和为1×3+2×2+3×3+4×2=24.(12分)9.(xx大纲全国,18,12分)等差数列{a n}的前n项和为S n.已知a1=10,a2为整数,且S n≤S4.(1)求{a n}的通项公式;(2)设b n=,求数列{b n}的前n项和T n.解析(1)由a1=10,a2为整数知,等差数列{a n}的公差d为整数.又S n≤S4,故a4≥0,a5≤0,于是10+3d≥0,10+4d≤0.解得-≤d≤-.因此d=-3.数列{a n}的通项公式为a n=13-3n.(6分)(2)b n==.(8分)于是T n=b1+b2+…+b n===.(12分)10.(xx山东理,20,12分)设等差数列{a n}的前n项和为S n,且S4=4S2,a2n=2a n+1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}的前n项和为T n,且T n+=λ(λ为常数),令c n=b2n(n∈N*),求数列{c n}的前n项和R n.解析(1)设等差数列{a n}的公差为d.由S4=4S2,a2n=2a n+1得解得a1=1,d=2.因此a n=2n-1,n∈N*.(2)由题意知:T n=λ-,所以n≥2时,b n=T n-T n-1=-+=.故c n=b2n==(n-1),n∈N*.所以R n=0×+1×+2×+3×+…+(n-1)×,则R n=0×+1×+2×+…+(n-2)×+(n-1)×,两式相减得R n=+++…+-(n-1)×=-(n-1)×=-,整理得R n=.所以数列{c n}的前n项和R n=.考点二等差数列的性质1.(xx广东,10,5分)在等差数列{a n}中,若a3+a4+a5+a6+a7=25,则a2+a8= .答案102.(xx重庆改编,2,5分)在等差数列{a n}中,若a2=4,a4=2,则a6= .答案03.(xx北京,12,5分)若等差数列{a n}满足a7+a8+a9>0,a7+a10<0,则当n= 时,{a n}的前n项和最大.答案84.(xx天津理,18,13分)已知{a n}是各项均为正数的等差数列,公差为d.对任意的n∈N*,b n是a n和a n+1的等比中项.(1)设c n=-,n∈N*,求证:数列{c n}是等差数列;(2)设a1=d,T n=(-1)k,n∈N*,求证:<.证明(1)由题意得=a n a n+1,有c n=-=a n+1·a n+2-a n a n+1=2da n+1,因此c n+1-c n=2d(a n+2-a n+1)=2d2,所以{c n}是等差数列.(2)T n=(-+)+(-+)+…+(-+)=2d(a2+a4+…+a2n)=2d·=2d2n(n+1).所以===·<.教师用书专用(5)5.(xx四川,19,12分)设等差数列{a n}的公差为d,点(a n,b n)在函数f(x)=2x的图象上(n∈N*).(1)若a1=-2,点(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,求数列{a n}的前n项和S n;(2)若a1=1,函数f(x)的图象在点(a2,b2)处的切线在x轴上的截距为2-,求数列的前n项和T n.解析(1)由已知,得b7=,b8==4b7,有=4×=.解得d=a8-a7=2.所以,S n=na1+d=-2n+n(n-1)=n2-3n.(2)函数f(x)=2x在(a2,b2)处的切线方程为y-=(ln 2)(x-a2),它在x轴上的截距为a2-.由题意,得a2-=2-,解得a2=2.所以d=a2-a1=1.从而a n=n,b n=2n.所以T n=+++…++,2T n=+++…+.因此,2T n-T n=1+++…+-=2--=.所以,T n=.三年模拟A组xx模拟·基础题组考点一等差数列的定义及运算1.(xx江苏姜堰中学期中)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a2=2,数列{a n+a n+1}是公差为2的等差数列,则S9= .答案452.(苏教必5,二,2,变式)设S n是公差不为0的等差数列{a n}的前n项和,若a1=2a8-3a4,则= .答案3.(xx江苏南京高淳质检)若S n为等差数列{a n}的前n项和,S9=-36,S13=-104,则a5与a7的等比中项为.答案±44.(xx江苏泰州姜堰摸底,8)等差数列{a n}的前n项和记为S n,且满足2n=,则数列{a n}的公差d= .答案85.(xx江苏苏州期末,8)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若a2=7,S7=-7,则a7的值为.答案-136.(xx江苏淮阴中学期中,6)已知S n是等差数列{a n}的前n项和,且S11=35+S6,则S17的值为.答案1197.(xx江苏镇江一模,10)S n是等差数列{a n}的前n项和,若=,则= .答案8.(xx江苏扬州中学质检,20)已知数列{a n}满足a1=x,a2=3x,S n+1+S n+S n-1=3n2+2(n≥2,n∈N*),S n是数列{a n}的前n 项和.(1)若数列{a n}为等差数列.(i)求数列的通项a n;(ii)若数列{b n}满足b n=,数列{c n}满足c n=t2b n+2-tb n+1-b n,试比较数列{b n}的前n项和B n与{c n}的前n项和C n的大小;(2)若对任意n∈N*,a n<a n+1恒成立,求实数x的取值范围.解析因为S n+1+S n+S n-1=3n2+2(n≥2,n∈N*),所以S3+S2+S1=14,即a3+2a2+3a1=14.又a1=x,a2=3x,所以a3=14-9x.(1)(i)因为数列{a n}为等差数列,所以2a2=a1+a3,即6x=x+(14-9x),解得x=1,即a1=1,a2=3,所以公差d=a2-a1=2. 所以a n=a1+(n-1)d=1+(n-1)×2=2n-1(n∈N*).(ii)因为a n=2n-1(n∈N*),所以b n==22n-1>0,其前n项和B n>0,又c n=t2b n+2-tb n+1-b n=(16t2-4t-1)b n,所以其前n项和C n=(16t2-4t-1)B n,所以C n-B n=2(8t2-2t-1)B n,当t<-或t>时,C n>B n;当t=-或t=时,C n=B n;当-<t<时,C n<B n.(2)由S n+1+S n+S n-1=3n2+2(n≥2,n∈N*)知S n+2+S n+1+S n=3(n+1)2+2(n∈N*),两式作差,得a n+2+a n+1+a n=6n+3(n≥2,n∈N*),所以a n+3+a n+2+a n+1=6(n+1)+3(n∈N*),再作差得a n+3-a n=6(n≥2,n∈N*),易知,a4+a3+a2=15,∴a4=1+6x.所以当n=3k-1,k∈N*时,a n=a3k-1=a2+(k-1)×6=3x+6k-6=2n+3x-4;当n=3k,k∈N*时,a n=a3k=a3+(k-1)×6=14-9x+6k-6=2n-9x+8;当n=3k+1,k∈N*时,a n=a3k+1=a4+(k-1)×6=1+6x+6k-6=2n+6x-7.因为对任意的n∈N*,a n<a n+1恒成立,所以a1<a2,且a3k-1<a3k<a3k+1<a3k+2,所以解得<x<,故实数x的取值范围为.考点二等差数列的性质9.(xx江苏盐城高三(上)期中)在等差数列{a n}中,若a2+a5=,则数列{a n}的前6项的和S6= .答案 210.(xx江苏金陵中学高三月考)已知数列{a n}是等差数列,且<-1,它的前n项和S n有最小值,则S n取到最小正数时,n的值为.答案1211.(xx江苏南京、盐城一模,8)设{a n}是等差数列,若a4+a5+a6=21,则S9= .答案6312.(xx江苏扬州、泰州、南通、淮安、宿迁、徐州六市联考,9)已知{a n}是公差不为0的等差数列,S n是其前n 项和.若a2a3=a4a5,S9=27,则a1的值是.答案-513.(xx江苏南通中学高三阶段测试)已知数列{a n}中,首项a1=1,a2=m,a n+1=k(a n+a n+2)对任意正整数n都成立,数列{a n}的前n项和为S n.(1)若k=,且S18=171,求实数m;(2)是否存在实数k,使数列{a n}是公比不为1的等比数列,且任意相邻三项a n、a n+1、a n+2按某顺序排列后成等差数列?若存在,求出所有的k的值;若不存在,请说明理由;(3)若k=-,求S n(用m、n表示).解析(1)当k=时,由a n+1=k(a n+a n+2)得a n+1=(a n+a n+2),即a n+2-a n+1=a n+1-a n,所以数列{a n}为等差数列,公差d=a2-a1=m-1,数列{a n}的前n项和S n=n+·(m-1),由S18=171=18+·(m-1),解得m=2.(2)设数列{a n}为等比数列,则其公比q==m,a n=m n-1,a n+1=m n,a n+2=m n+1.①若a n+1为等差中项,则2a n+1=a n+a n+2,即2m n=m n-1+m n+1,则2m=1+m2,解得m=1,与已知不符,舍去;②若a n为等差中项,则2a n=a n+1+a n+2,即2m n-1=m n+m n+1,则2=m+m2,即m2+m-2=0,解得m=-2或m=1(舍),此时由a n+1=k(a n+a n+2)得m n=k(m n-1+m n+1),即m=k(1+m2),故k==-;③若a n+2为等差中项,则2a n+2=a n+a n+1,即2m n+1=m n-1+m n,即2m2-m-1=0,解得m=-或m=1(舍),同②得k==-.综上,满足要求的实数k有且仅有一个,k=-.(3)当k=-时,a n+1=-(a n+a n+2),所以a n+2+a n+1=-(a n+1+a n),于是a n+3+a n+2=-(a n+2+a n+1)=a n+1+a n.①当n为偶数时,S n=(a1+a2)+(a3+a4)+(a5+a6)+…+(a n-1+a n)=(a1+a2)=;②当n为奇数时,S n=a1+(a2+a3)+(a4+a5)+…+(a n-1+a n)=a1+(a2+a3)=a1+·[-(a1+a2)]=1-(m+1)(n≥2),当n=1时,也适合该式.所以S n=B组xx模拟·提升题组(满分:95分时间:50分钟)一、填空题(每小题5分,共20分)1.(xx江苏徐州铜山中学期中)已知公差不为零的等差数列{a n}的前n项和为S n,且a2=6,若a1,a3,a7成等比数列,则S8的值为.答案882.(xx江苏淮安、宿迁高三(上)期中)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a3=5,S1,S5,S7成等差数列,则数列{a n}的通项公式为a n= .答案2n-1(n∈N*)3.(苏教必5,二,2,变式)设等差数列{a n},{b n}的前n项和分别为S n,T n,若对任意正整数n都有=,则+的值为.答案4.(苏教必5,二,2,变式)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a1=-3,a k+1=,S k=-12,则正整数k= .答案13二、解答题(共75分)5.(xx江苏扬州中学高三月考)已知各项均为整数的数列{a n}满足a3=-1,a7=4,前6项依次成等差数列,从第5项起依次成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求出所有的正整数m,使得a m+a m+1+a m+2=a m a m+1a m+2.解析(1)设数列前6项的公差为d,则a5=-1+2d,a6=-1+3d(d为整数),又a5,a6,a7成等比数列,所以(3d-1)2=4(2d-1),即9d2-14d+5=0,得d=1或d=(舍去).当n≤6时,a n=n-4,所以a5=1,a6=2,所以数列从第5项起构成的等比数列的公比为2,所以当n≥5时,a n=2n-5,故a n=(2)由(1)知,数列{a n}为-3,-2,-1,0,1,2,4,8,16,…,当m=1时等式成立,即-3-2-1=-6=(-3)×(-2)×(-1).当m=3时等式成立,即-1+0+1=0=(-1)×0×1.当m=2或4时等式不成立.当m≥5时,a m+a m+1+a m+2=2m-5(1+2+22)=7×2m-5,a m a m+1a m+2=23m-12,若a m+a m+1+a m+2=a m a m+1a m+2,即7×2m-5=23m-12,所以22m-7=7.∵m≥5,∴22m-7≥8,从而方程22m-7=7无解.所以当m≥5时,a m+a m+1+a m+2≠a m a m+1a m+2,故m=1或m=3.6.(xx江苏泰州姜堰期中,19)已知数列{a n}是公差为正数的等差数列,其前n项和为S n,且a2·a3=15,S4=16.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)数列{b n}满足b1=a1,b n+1-b n=.①求数列{b n}的通项公式;②是否存在正整数m,n(m≠n),使得b2,b m,b n成等差数列?若存在,求出m,n的值;若不存在,请说明理由.解析(1)设数列{a n}的公差为d,则d>0.由a2a3=15,S4=16,得解得或(舍去),所以a n=2n-1.(2)①因为b1=a1,b n+1-b n=,所以b1=a1=1,b n+1-b n===,所以b2-b1=,b3-b2=,……,b n-b n-1=(n≥2),∴b n-b1==,所以b n=,n≥2.b1=1也符合上式,故b n=,n∈N*.②假设存在正整数m,n(m≠n),使得b2,b m,b n成等差数列,则b2+b n=2b m.又b2=,b n==-,b m=-,所以+=2,化简得2m==7-,当n+1=3,即n=2时,m=2,此时m=n,不符合题意;当n+1=9,即n=8时,m=3,符合题意.所以存在正整数m=3,n=8,使得b2,b m,b n成等差数列.7.(xx江苏盐城期中,20)若数列{a n}中的项都满足a2n-1=a2n<a2n+1(n∈N*),则称{a n}为“阶梯数列”.(1)设数列{b n}是“阶梯数列”,且b1=1,b2n+1=9b2n-1(n∈N*),求b2 016;(2)设数列{c n}是“阶梯数列”,其前n项和为S n,求证:{S n}中存在连续三项成等差数列,但不存在连续四项成等差数列;(3)设数列{d n}是“阶梯数列”,且d1=1,d2n+1=d2n-1+2(n∈N*),记数列的前n项和为T n.是否存在实数t,使得(t-T n)<0对任意的n∈N*恒成立?若存在,请求出实数t的取值范围;若不存在,请说明理由.解析(1)∵b2n+1=9b2n-1,b1=1,∴{b2n-1}是以b1=1为首项,9为公比的等比数列,∴b2n-1=b1×9n-1=32n-2,∴b2 015=32 014,∵数列{b n}是“阶梯数列”,∴b2 016=b2 015=32 014.(2)证明:由数列{c n}是“阶梯数列”得c2n-1=c2n,故S2n-1-S2n-2=S2n-S2n-1,∴{S n}中存在连续三项S2n-2,S2n-1,S2n(n≥2)成等差数列.(注:给出具体三项也可以)假设{S n}中存在连续四项S k,S k+1,S k+2,S k+3成等差数列,则S k+1-S k=S k+2-S k+1=S k+3-S k+2,即c k+1=c k+2=c k+3,当k=2m-1,m∈N*时,c2m=c2m+1=c2m+2,①当k=2m,m∈N*时,c2m+1=c2m+2=c2m+3,②由数列{c n}是“阶梯数列”得c2m<c2m+1=c2m+2<c2m+3,③①②与③都矛盾,故假设不成立,即{S n}中不存在连续四项成等差数列.(3)∵d2n+1=d2n-1+2,d1=1,∴{d2n-1}是以d1=1为首项,2为公差的等差数列,∴d2n-1=d1+(n-1)×2=2n-1,又数列{d n}是“阶梯数列”,故d2n-1=d2n=2n-1,∴===(n∈N*),①当n=2k(k∈N*)时,T n=T2k=++…+=2=2×=1-∈,∴-∈,又(t-T n)<0恒成立,∴-<t<T n恒成立,∴-1≤t<.②当n=2k-1(k∈N*)时,T n=T2k-1=T2k-=T2k-=T2k-=1--∈,∴-∈[-3,-1),又(t-T n)<0恒成立,∴-<t<T n恒成立,∴-1≤t<.综上,存在满足条件的实数t,其取值范围是.8.(xx江苏南京盐城一模,20)若存在常数k(k∈N*,k≥2)、q、d,使得无穷数列{a n}满足a n+1= 则称数列{a n}为“段比差数列”,其中常数k、q、d分别叫做段长、段比、段差.设数列{b n}为“段比差数列”.(1)若{b n}的首项、段长、段比、段差分别为1、3、q、3.①当q=0时,求b2 016;②当q=1时,设{b n}的前3n项和为S3n,若不等式S3n≤λ·3n-1对n∈N*恒成立,求实数λ的取值范围;(2)若{b n}为等比数列,且首项为b,试写出所有满足条件的{b n},并说明理由.解析(1)①解法一:∵{b n}的首项、段长、段比、段差分别为1、3、0、3,∴b2 014=0×b2 013=0,∴b2 015=b2 014+3=3,∴b2 016=b2 015+3=6.解法二:∵{b n}的首项、段长、段比、段差分别为1、3、0、3,∴b1=1,b2=b1+3=4,b3=b2+3=7,b4=0×b3=0,b5=b4+3=3,b6=b5+3=6,b7=0×b6=0,……,∴当n≥4时,{b n}是周期为3的周期数列.∴b2 016=b6=6.②解法一:∵{b n}的首项、段长、段比、段差分别为1、3、1、3,∴b3n+2-b3n-1=(b3n+1+d)-b3n-1=(qb3n+d)-b3n-1=[q(b3n-1+d)+d]-b3n-1=2d=6,∴{b3n-1}是以b2=4为首项,6为公差的等差数列.又∵b3n-2+b3n-1+b3n=(b3n-1-d)+b3n-1+(b3n-1+d)=3b3n-1,∴S3n=(b1+b2+b3)+(b4+b5+b6)+…+(b3n-2+b3n-1+b3n)=3(b2+b5+…+b3n-1)=3=9n2+3n,∵S3n≤λ·3n-1,∴≤λ,设c n=,则λ≥(c n)max,又c n+1-c n=-=,当n=1时,3n2-2n-2<0,c1<c2;当n≥2时,3n2-2n-2>0,c n+1<c n,∴(c n)max=c2=14,∴λ≥14,即λ∈[14,+∞).解法二:∵{b n}的首项、段长、段比、段差分别为1、3、1、3,∴b3n+1=b3n,∴b3n+3-b3n=b3n+3-b3n+1=2d=6,∴{b3n}是首项为b3=7,公差为6的等差数列,∴b3+b6+…+b3n=7n+×6=3n2+4n,易知{b n}中删掉{b3n}的项后按原来的顺序构成一个首项为1,公差为3的等差数列,∴b1+b2+b4+b5+…+b3n-2+b3n-1=2n×1+×3=6n2-n,∴S3n=(3n2+4n)+(6n2-n)=9n2+3n,以下同解法一.(2)解法一:由等比数列的通项公式有b n=bq n-1(q既是{b n}的公比,又是{b n}的段比),当m∈N*时,b km+2-b km+1=d,即bq km+1-bq km=bq km(q-1)=d恒成立,若q=1,则d=0,b n=b;若q≠1,则q km=,∴q km为常数,∴q=-1,k为偶数,d=-2b,b n=(-1)n-1b,此时k=2;经检验,满足条件的{b n}的通项公式为b n=b或b n=(-1)n-1b.解法二:①若k=2,则b1=b,b2=b+d,b3=(b+d)q,b4=(b+d)q+d,由b1b3=,得b+d=bq;由b2b4=,得(b+d)q2=(b+d)q+d,联立两式,得b(q+1)(q-1)2=0,∴q=±1,则或则b n=b或b n=(-1)n-1b,经检验,均符合题意.②若k≥3,则b1=b,b2=b+d,b3=b+2d,由b1b3=,得(b+d)2=b(b+2d),得d=0,则b n=b,经检验,符合题意.综上,满足条件的{b n}的通项公式为b n=b或b n=(-1)n-1b.9.(xx江苏南京、盐城二模,20)已知数列{a n}的前n项和为S n,数列{b n},{c n}满足(n+1)b n=a n+1-,(n+2)c n=-,其中n∈N*.(1)若数列{a n}是公差为2的等差数列,求数列{c n}的通项公式;(2)若存在实数λ,使得对一切n∈N*,有b n≤λ≤c n,求证:数列{a n}是等差数列.解析(1)因为{a n}是公差为2的等差数列,所以a n=a1+2(n-1),=a1+n-1,从而(n+2)c n=-(a1+n-1)=n+2,即c n=1.(2)证明:由(n+1)b n=a n+1-,得n(n+1)b n=na n+1-S n,所以(n+1)(n+2)b n+1=(n+1)a n+2-S n+1,两式相减,并化简得a n+2-a n+1=(n+2)b n+1-nb n.从而(n+2)c n=-=-[a n+1-(n+1)b n]=+(n+1)b n=+(n+1)b n=(n+2)(b n+b n+1).因此c n=(b n+b n+1).因为对一切n∈N*,有b n≤λ≤c n,所以λ≤c n=(b n+b n+1)≤λ,故b n=λ,c n=λ.所以(n+1)λ=a n+1-,(n+2)λ=(a n+1+a n+2)-,得(a n+2-a n+1)=λ,即a n+2-a n+1=2λ.故a n+1-a n=2λ(n≥2).又2λ=a2-=a2-a1,则a n+1-a n=2λ(n≥1).所以数列{a n}是等差数列.C组xx模拟·方法题组方法1 利用等差数列的基本量a1,d解决等差数列问题1.数列{a n}的首项为3,{b n}为等差数列,且b n=a n+1-a n(n∈N*),若b3=-2,b10=12,则a8= .答案 3方法2 等差数列的判定与证明2.已知数列{a n}中,a1=,a n=2-(n≥2,n∈N*),数列{b n}满足b n=(n∈N*).(1)求证:数列{b n}是等差数列;(2)求数列{a n}中的最大项和最小项,并说明理由.解析(1)证明:因为a n=2-(n≥2,n∈N*),b n=(n∈N*),所以b n+1-b n=-=-=-=1.又b1==-,所以数列{b n}是以-为首项,1为公差的等差数列.(2)由(1)知b n=n-,则a n=1+=1+.设f(x)=1+,则f(x)在区间和上为减函数.所以当n=3时,a n取得最小值-1,当n=4时,a n取得最大值3.3.设无穷数列{a n}满足:∀n∈N*,a n<a n+1,a n∈N*.记b n=,c n=(n∈N*).(1)若b n=3n(n∈N*),求证:a1=2,并求c1的值;(2)若{c n}是公差为1的等差数列,则{a n}是否为等差数列?证明你的结论.解析(1)若a1=1,则b1==a1=1,与b1=3×1=3矛盾,若a1≥3,因为b1==3,a n<a n+1,所以3=≥a3>a1≥3,矛盾,所以a1=2.于是a2==3,从而c1==a3==b2=6.(2){a n}是公差为1的等差数列,证明如下:因为a n+1>a n,所以当n≥2时,a n>a n-1,因为a n∈N*,所以当n≥2时,a n≥a n-1+1⇒a n≥a m+(n-m)(m<n),故≥+a n+1+1-(a n+1),即c n+1-c n≥a n+1-a n,由题设知,1≥a n+1-a n,又a n+1-a n≥1,所以a n+1-a n=1,即{a n}是等差数列.方法3 求等差数列前n项和的最大值与最小值的方法4.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a5+a7=4,a6+a8=-2,则当S n取最大值时,n的值是.答案 65.在等差数列{a n}中,已知a1=20,前n项和为S n,且S10=S15,求当n取何值时,S n取得最大值,并求出它的最大值. 解析解法一:设等差数列{a n}的公差为d.∵a1=20,S10=S15,∴10×20+d=15×20+d,∴d=-.由a n=20+(n-1)×=-n+.得a13=0.即当n≤12时,a n>0,当n≥14时,a n<0.∴当n=12或13时,S n取得最大值,且最大值为S12=S13=12×20+×=130.解法二:同解法一得公差d=-.∴S n=20n+·=-n2+n=-+.∵n∈N*,∴当n=12或13时,S n有最大值,且最大值为S12=S13=130.D组xx模拟·突破题组1.(xx江苏启东中学阶段测试)已知数列{a n}满足a1=1,且a n+1=a n+,n∈N*,则k(a2 015-a k)= .答案2.(xx江苏南京调研)已知数列{a n},{b n}满足:b n=a n+1-a n(n∈N*).(1)若a1=1,b n=n,求数列{a n}的通项公式;(2)若b n+1b n-1=b n(n≥2),且b1=1,b2=2.①记c n=a6n-1(n≥1),求证:数列{c n}为等差数列;②若数列中任意一项的值均未在该数列中重复出现无数次,求首项a1应满足的条件.解析(1)当n≥2时,a n=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(a n-a n-1)=a1+b1+b2+…+b n-1=-+1,因为a1=1也满足上式,所以数列{a n}的通项公式是a n=-+1.(2)①证明:因为对任意的n∈N*,有b n+6====b n,所以c n+1-c n=a6n+5-a6n-1=b6n-1+b6n+b6n+1+b6n+2+b6n+3+b6n+4=b1+b2+b3+b4+b5+b6=1+2+2+1++=7,所以,数列{c n}为等差数列.②设(d i)n=a6(n-1)+i(n∈N*)(其中i为常数且i∈{1,2,3,4,5,6}),所以(d i)n+1-(d i)n=a6(n-1)+6+i-a6(n-1)+i=b6(n-1)+i+b6(n-1)+i+1+b6(n-1)+i+2+b6(n-1)+i+3+b6(n-1)+i+4+b6(n-1)+i+5=7,所以数列{a6(n-1)+i}均为以7为公差的等差数列,设f i(k)===+,其中k≥0,i为{1,2,3,4,5,6}中的一个常数,a.当a i=时,对任意的n=6k+i,有=.当i=1时,a1=×1=;当i=2时,a2=×2=,此时a1=a2-b1=;当i=3时,a3=×3=,此时a1=a3-(b1+b2)=;当i=4时,a4=×4=,此时a1=a4-(b1+b2+b3)=-;当i=5时,a5=×5=,此时a1=a5-(b1+b2+b3+b4)=-;当i=6时,a6=×6=7,此时a1=a6-(b1+b2+b3+b4+b5)=.b.当a i≠时,f i(k+1)-f i(k)=-=.若a i>,则对任意的k∈N有f i(k+1)<f i(k),所以数列为递减数列;若a i<,则对任意的k∈N有f i(k+1)>f i(k),所以数列为递增数列,记集合B=.当a1∈B时,数列中必有某数重复出现无数次,不符合题意;当a1∉B时,数列(i=1,2,3,4,5,6)均为单调数列,任意一个数在这6个数列中最多出现一次,即任意一个数在数列中最多出现6次,所以若数列中任意一项的值均未在该数列中重复出现无数次,则首项a1∈∁R B.2019-2020年高考数学一轮复习第六章数列6.3.1等比数列的概念及运算对点训练理1.已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+a 3+a 5=21,则a 3+a 5+a 7=( )A .21B .42C .63D .84答案 B解析 解法一:由于a 1(1+q 2+q 4)=21,a 1=3,所以q 4+q 2-6=0,所以q 2=2(q 2=-3舍去),所以a 3=6,a 5=12,a 7=24,所以a 3+a 5+a 7=42.故选B.解法二:同解法一求出q 2=2,由a 3+a 5+a 7=q 2(a 1+a 3+a 5)=42,故选B. 2.对任意等比数列{a n },下列说法一定正确的是( )A .a 1,a 3,a 9成等比数列B .a 2,a 3,a 6成等比数列C .a 2,a 4,a 8成等比数列D .a 3,a 6,a 9成等比数列答案 D解析 根据等比数列性质,若m +n =2k (m ,n ,k ∈N *),则a m ,a k ,a n 成等比数列,故选D. 3.等差数列{a n }的公差为2,若a 2,a 4,a 8成等比数列,则{a n }的前n 项和S n =( )A .n (n +1)B .n (n -1)C.n n +2D.n n -2答案 A解析 ∵a 2,a 4,a 8成等比数列,∴a 24=a 2·a 8,即(a 1+3d )2=(a 1+d )(a 1+7d ), 将d =2代入上式,解得a 1=2,∴S n =2n +n n -2=n (n +1),故选A.4.设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公比q =2,S k +2-S k =48,则k 等于( )A .7B .6C .5D .4答案 D解析 ∵S k =1-2k1-2=2k -1, ∴S k +2=2k +2-1, 由S k +2-S k =48得2k +2-2k =48,2k=16,k =4. 故选D.5.数列{a n }是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q =________. 答案 1解析 设数列{a n }的公差为d ,则a 1=a 3-2d ,a 5=a 3+2d ,由题意得,(a 1+1)(a 5+5)=(a 3+3)2,即(a 3-2d +1)·(a 3+2d +5)=(a 3+3)2,整理,得(d +1)2=0,∴d =-1,则a 1+1=a 3+3,故q =1. 6.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,公比不为1.若a 1=1,且对任意的n ∈N *都有a n +2+a n +1-2a n =0,则S 5=________.答案 11解析 设数列{a n }的公比为q ,由a n +2+a n +1-2a n =0,得a n q 2+a n q -2a n =0,显然a n ≠0,所以q 2+q -2=0,又q ≠1,所以q =-2,所以S 5=1×[1--5]1--=11.7.设数列{a n }的前n 项和为S n .已知2S n =3n +3. (1)求{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足a n b n =log 3a n ,求{b n }的前n 项和T n .解 (1)因为2S n =3n+3, 所以2a 1=3+3,故a 1=3,当n >1时,2S n -1=3n -1+3, 此时2a n =2S n -2S n -1=3n -3n -1=2×3n -1, 即a n =3n -1, 所以a n =⎩⎨⎧3,n =1,3n -1,n >1. (2)因为a n b n =log 3a n ,所以b 1=13. 当n >1时,b n =31-n log 33n -1=(n -1)·31-n. 所以T 1=b 1=13; 当n >1时,T n =b 1+b 2+b 3+…+b n =13+[1×3-1+2×3-2+…+(n -1)×31-n ], 所以3T n =1+[1×30+2×3-1+…+(n -1)×32-n], 两式相减,得2T n =23+(30+3-1+3-2+…+32-n )-(n -1)×31-n =23+1-31-n1-3-1-(n -1)×31-n =136-6n +32×3n , 所以T n =1312-6n +34×3n . 经检验,n =1时也适合.综上可得T n =1312-6n +34×3n .8.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式; (2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32. 证明 (1)由a n +1=3a n +1得a n +1+12=3⎝⎛⎭⎫a n +12. 又a 1+12=32,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是首项为32,公比为3的等比数列. a n +12=3n 2,因此{a n }的通项公式为a n =3n -12. (2)由(1)知1a n =23n -1. 因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1,所以13n -1≤12×3n -1. 于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1 =32⎝⎛⎭⎫1-13n <32. 所以1a 1+1a 2+…+1a n <32. 9.已知数列{a n }和{b n }满足:a 1=λ,a n +1=23a n +n -4,b n =(-1)n (a n -3n +21),其中λ为实数,n 为正整数.(1)对任意实数λ,证明数列{a n }不是等比数列;(2)试判断数列{b n }是否为等比数列,并证明你的结论.解 (1)假设存在一个实数λ,使{a n }是等比数列,则有a 22=a 1a 3,即⎝⎛⎭⎫23λ-32=λ⎝⎛⎭⎫49λ-4,故49λ2-4λ+9=49λ2-4λ,即9=0,这与事实相矛盾.∴对任意实数λ,数列{a n }都不是等比数列. (2)∵b n +1=(-1)n +1[a n +1-3(n +1)+21] =(-1)n +1⎝⎛⎭⎫23a n -2n +14 =-23(-1)n (a n -3n +21) =-23b n , 又b 1=-(λ+18),∴当λ=-18时,b 1=0(n ∈N *),此时{b n }不是等比数列; 当λ≠-18时,b 1=-(λ+18)≠0, 则b n ≠0,∴b n +1b n =-23(n ∈N *). 故当λ≠-18时,数列{b n }是以-(λ+18)为首项,-23为公比的等比数列.。
2020高考数学一轮复习第六章数列6.2.2等差数列的性质及应用对点训练理
2017高考数学一轮复习 第六章 数列 6.2.2 等差数列的性质及应用对点训练 理1.设{a n }是等差数列.下列结论中正确的是( )A .若a 1+a 2>0,则a 2+a 3>0B .若a 1+a 3<0,则a 1+a 2<0C .若0<a 1<a 2,则a 2>a 1a 3D .若a 1<0,则(a 2-a 1)(a 2-a 3)>0答案 C解析 若{a n }是递减的等差数列,则选项A 、B 都不一定正确.若{a n }为公差为0的等差数列,则选项D 不正确.对于C 选项,由条件可知{a n }为公差不为0的正项数列,由等差中项的性质得a 2=a 1+a 32,由基本不等式得a 1+a 32>a 1a 3,所以C 正确.2.在等差数列{a n }中,a 1>0,a 2012+a 2013>0,a 2012·a 2013<0,则使S n >0成立的最大自然数n 是( )A .4025B .4024C .4023D .4022答案 B解析 ∵等差数列{a n }的首项a 1>0,a 2012+a 2013>0,a 2012·a 2013<0,假设a 2012<0<a 2013,则d >0,而a 1>0,可得a 2012=a 1+2011d >0,矛盾,故不可能. ∴a 2012>0,a 2013<0.再根据S 4024=a 1+a 40242=2012(a 2012+a 2013)>0,而S 4025=4025a 2013<0,因此使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 为4024.3.已知等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若S n T n =2n 3n +1,则a n b n=( ) A.23B.2n -13n -1C.2n +13n +1D.2n -13n +4答案 B解析 a n b n =2a n 2b n =2n -12a 1+a 2n -12n -12b 1+b 2n -1=S 2n -1T 2n -1=n -n -+1=2n -13n -1.故选B. 4.在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8=________. 答案 10解析 由a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,得5a 5=25,所以a 5=5,故a 2+a 8=2a 5=10.5.中位数为1010的一组数构成等差数列,其末项为2015,则该数列的首项为________.答案 5解析 设等差数列的首项为a 1,根据等差数列的性质可得,a 1+2015=2×1010,解得a 1=5.6.在等差数列{a n }中,a 1=7,公差为d ,前n 项和为S n ,当且仅当n =8时S n 取得最大值,则d 的取值范围为________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-78 解析 由题意知d <0且⎩⎪⎨⎪⎧ a 8>0,a 9<0,即⎩⎪⎨⎪⎧ 7+7d >0,7+8d <0,解得-1<d <-78. 7.若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大.答案 8解析 根据题意知a 7+a 8+a 9=3a 8>0,即a 8>0.又a 8+a 9=a 7+a 10<0,∴a 9<0,∴当n =8时,{a n }的前n 项和最大.8.已知公差大于零的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 3·a 4=117,a 2+a 5=22.(1)求通项a n ;(2)求S n 的最小值;(3)若数列{b n }是等差数列,且b n =S nn +c ,求非零常数c .解 (1)因为数列{a n }为等差数列, 所以a 3+a 4=a 2+a 5=22.又a 3·a 4=117,所以a 3,a 4是方程x 2-22x +117=0的两实根, 又公差d >0,所以a 3<a 4,所以a 3=9,a 4=13, 所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =9,a 1+3d =13,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,d =4. 所以通项a n =4n -3. (2)由(1)知a 1=1,d =4. 所以S n =na 1+n n -2×d =2n 2-n =2⎝ ⎛⎭⎪⎫n -142-18. 所以当n =1时,S n 最小,最小值为S 1=a 1=1. (3)由(2)知S n =2n 2-n ,所以b n =S n n +c =2n 2-n n +c , 所以b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c. 因为数列{b n }是等差数列,所以2b 2=b 1+b 3,即62+c ×2=11+c +153+c, 所以2c 2+c =0,所以c =-12或c =0(舍去), 故c =-12.。
高三第一轮复习等差数列的性质及应用
等差数列的性质及应用【提纲挈领】 主干知识归纳 等差数列的性质(1)若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则有a m +a n =a p +a q ,特别地,当m +n =2p 时,a m +a n =2a p . (2)等差数列中,S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 成等差数列.(3)等差数列的单调性:若公差d >0,则数列为递增数列;若d <0,则数列为递减数列;若d =0,则数列为常数列.(4)若等差数列{a n }共有2n 项,则S 偶-S 奇=nd ;若有2n-1项,则S 奇:S 偶=n:(n-1). 方法规律总结1.等差数列的性质:若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则有a m +a n =a p +a q . 2.等差数列和的性质:S 2n =n(a 1+a 2n )=…=n(a n +a n+1);S 2n-1=(2n-1)a n .3.求等差数列前n 项和的最值常用的方法:①利用等差数列的单调性,求出其正负转折项;②把等差数列的前n 项和S n 看作关于n 的二次函数,根据二次函数的性质求最值.【指点迷津】【类型一】等差数列的性质【例1】: (1)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8=________. (2)在等差数列{a n }中,若a 4+a 6+a 8+a 10+a 12=120,则2a 10-a 12的值为( ) A .20 B .22 C .24 D .28[解析]:(1)a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=5a 5=25,∴a 5=5,∴a 2+a 8=2a 5=10. 答案:10(2)∵{a n }为等差数列,∴a 4+a 6+a 8+a 10+a 12=5a 8=120,∴a 8=24,∴2a 10-a 12=a 10+a 10-a 12=a 8+a 12-a 12=a 8=24. 答案:C【例2】:(1)在等差数列{a n }中,a 2=1,a 4=5,则数列{a n }的前5项和S 5=( ) A .7 B .15 C .20 D .25(2)已知等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若a n b n =5n +102n +1,则S 7T 7=________.【解析】:(1)S 5=a 1+a 52×5=a 2+a 42×5=15.答案:B(2)S 7T 7=7(a 1+a 7)27(b 1+b 7)2=a 1+a 7b 1+b 7=2a 42b 4=5×4+102×4+1=103.答案:103【例3】:在等差数列{a n }中,其前n 项和为S n ,若S 10=S 15,求S 25的值. 【解析】: ∵S 10=S 15,∴S 15-S 10=a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0.又∵a 11+a 15=a 12+a 14=2a 13,∴5a 13=0,即a 13=0, ∴S 25=25(a 1+a 25)2=25·a 13=0.【类型二】等差数列性质的应用 【例1】:(1)已知{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,则使S n 取得最大值的n 是( )A .18B .19C .20D .21(2)在等差数列{a n }中,a 1=7,公差为d ,前n 项和为S n ,当且仅当n =8时S n 取得最大值,则d 的取值范围为________.【解析】:(1)因为a 1+a 3+a 5=3a 3=105,所以a 3=35.由a 2+a 4+a 6=3a 4=99,得a 4=33,于是可得a 1=39,d =-2,所以S n =-n 2+40n .因此当n =20时,S n 取得最大值. 答案:C(2)由题意可知,a 8>0且a 9<0,即7+7d >0且7+8d <0,所以871-<<-d . 答案:⎝⎛⎭⎫-1,-78 【例2】:设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 3=12,且S 12>0,S 13<0. (1)求公差d 的取值范围.(2)数列{a n }的前几项和最大?并说明理由.【解析】:(1)根据题意得⎩⎪⎨⎪⎧12a 1+12×112d >0,13a 1+13×122d <0,a 1+2d =12,整理得⎩⎪⎨⎪⎧12a 1+66d >0,13a 1+78d <0,a 1+2d =12,解得-247<d <-3.(2)由(1)知,d <0,∴a 1>a 2>a 3>…>a 12>a 13>…, 而S 13=13(a 1+a 13)2=13a 7<0,∴a 7<0.又S 12=12(a 1+a 12)2=6(a 1+a 12)=6(a 6+a 7)>0,∴a 6>0,∴数列{a n }的前6项和最大.【同步训练】【一级目标】基础巩固组 一、选择题1.已知等差数列{a n }满足a 2=3,a n -1=17(n ≥2),S n =100,则n 的值为( ) A .10 B .9 C .8 D .11【解析】∵{a n }为等差数列,∴S n =(a 1+a n )·n 2=(a 2+a n -1)·n2=100⇒10n =100⇒n =10.答案:A.2.等差数列{a n }的前n 项和记为S n ,若a 2+a 4+a 15的值是一个确定的常数,则数列{a n }中也为常数的项是( )A .S 7B .S 8C .S 13D .S 15【解析】:设a 2+a 4+a 15=p (常数),∴3a 1+18d =p ,解a 7=13p .∴S 13=13×(a 1+a 13)2=13a 7=133p .答案:C3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 4≥10,S 5≤15,则a 4的最大值为( ) A .2 B .3 C .4 D .5【解析】:a 5=S 5-S 4≤5,S 5=a 1+a 2+…+a 5=5a 3≤15,a 3≤3,则a 4=a 3+a 52≤4,a 4的最大值为4.答案:C4.已知数列{a n }为等差数列,若a 11a 10<-1,且它们的前n 项和S n 有最大值,则使S n >0的n 的最大值为( ) A .11 B .19C .20 D .21【解析】:∵a 11a 10<-1,且S n 有最大值, ∴a 10>0,a 11<0,且a 10+a 11<0, ∴S 19=19(a 1+a 19)2=19·a 10>0,S 20=20(a 1+a 20)2=10(a 10+a 11)<0. 所以使得S n >0的n 的最大值为19. 答案:B5.已知等差数列{a n }的前n 项和是S n ,则“-a m <a 1<-a m +1”是“S m >0,S m +1<0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【解析】:由等差数列的前n 项和公式可知,若a 1+a n >0,则S n =n (a 1+a n )2>0,若S n =n (a 1+a n )2>0,则a 1+a n >0.所以若-a m <a 1,即a 1+a m >0,则S m =m (a 1+a m )2>0;若S m =m (a 1+a m )2>0,则a 1+a m >0,即-a m <a 1.同理可知,若a 1<-a m +1,即a 1+a m +1<0,则S m +1=(m +1)(a 1+a m +1)2<0,反之也成立.故选C.答案:C 二、填空题6.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和, a 12=-8,S 9=-9,则S 16=________. 【解析】:S 9=9a 5=-9, ∴a 5=-1,S 16=8(a 5+a 12)=-72. 答案:-727.已知两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ,且A n B n =7n +45n +3,则a 6b 6=________.【解析】:本题考查等差数列的基础知识,可直接由结论a n b n =A 2n -1B 2n -1求得。
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n 为 4024.
Sn 2n
an
3. 已知等差数列 { an} , { bn} 的前 n 项和分别为 Sn,Tn,若 Tn= 3n+ 1,则 bn= (
)
2
2n- 1
A. 3
B. 3n- 1
2n+ 1 C.
3n+ 1
2n- 1 D.
3n+ 4
答案 B
解析
2n-1
an 2an
2
==
bn 2bn 2n- 1
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2017 高考数学一轮复习 第六章 数列 6.2.2 等差数列的性质及应
用对点训练 理
1.设 { an} 是等差数列.下列结论中正确的是 (
)
A.若 a1+ a2>0,则 a2+ a3>0
B.若 a1+ a3<0,则 a1+ a2<0
C.若 0<a1<a2,则 a2> a1a3
D.若 a1<0,则 ( a2-a1)( a2- a3)>0
n 所以 Sn=na1+
n-1 2
× d=2n2- n=2
1 n- 4
2-
1 .
8
所以当 n= 1 时, Sn 最小,最小值为 S1= a1= 1.
(3) 由 (2) 知 Sn= 2n2-n,所以
Sn 2n2- n bn= n+ c= n+ c ,
1
6
15
所以
b1=
1
+
c
,
b2
=
2+
c
,
b3=
3
+
. c
假设 a2012<0<a2013,则 d>0,而 a1>0,可得 a = 2012 a1+2011d>0,矛盾,故不可能.
∴ a2012>0, a2013<0.
4024 a1+a4024
再根据 S = 4024
2
=2012( a + 2012 a2013)>0 ,
而 S = 4025 4025a2013<0, 因此使前 n 项和 Sn>0 成立的最大自然数
7 答案 - 1,- 8
a8>0, 解析 由题意知 d<0 且
a9<0,
7+ 7d>0, 即
7+ 8d<0,
7 解得- 1<d<- 8.
7. 若等差数列 { an} 满足 a7+ a8+a9>0, a7+a10<0,则当 n= ________时, { an} 的前 n 项和
最大. 答案 8
解析 根据题意知 a7+ a8+ a9=3a8>0,即 a8>0. 又 a8+ a9= a7+a10<0,∴ a9<0,∴当 n= 8
答案 C
解析 若 { an} 是递减的等差数列, 则选项 A、B都不一定正确. 若 { an} 为公差为 0 的等差
数列,则选项 D 不正确.对于 C选项,由条件可知 { an } 为公差不为 0 的正项数列,由等差中
a1+ a3
a1+ a3
项的性质得 a2= 2 ,由基本不等式得
2 > a1a3,所以 C 正确.
因为数列 { bn} 是等差数列,Βιβλιοθήκη 所以 2b2= b1+ b3,
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6
1
15
即 2+ c×2= 1+c+ 3+ c,
所以 2c2+ c= 0,
1 所以 c=- 2或 c= 0( 舍去 ) ,
1 故 c=- 2.
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2
a1+ a2n-1 b1+ b2n-1
S2n-1 2 2n- 1
2n- 1
==
=
. 故选 B.
T2n-1 3 2n- 1 + 1 3n- 1
4.在等差数列 { an} 中,若 a3+ a4+ a5+ a6+a7= 25,则 a2 +a8= ________. 答案 10 解析 由 a3+ a4+ a5+ a6+ a7= 25,得 5a5= 25,所以 a5 =5,故 a2+ a8= 2a5= 10. 5.中位数为 1010 的一组数构成等差数列, 其末项为 2015,则该数列的首项为 ________.
2.在等差数列 { an} 中, a1>0, a + 2012 a2013>0,a · 2012 a2013<0,则使 Sn>0 成立的最大自然数
n是( )
A. 4025 B . 4024
C. 4023 D . 4022
答案 B
解析 ∵等差数列 { an} 的首项 a1>0, a + 2012 a2013>0, a · 2012 a2013<0,
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答案 5 解析 设等差数列的首项为 a1,根据等差数列的性质可得, a1+ 2015=2×1010,解得 a1 = 5. 6.在等差数列 { an} 中, a1= 7,公差为 d,前 n 项和为 Sn,当且仅当 n= 8 时 Sn取得最大 值,则 d 的取值范围为 ________.
时, { an} 的前 n 项和最大.
8.已知公差大于零的等差数列 { an } 的前 n 项和为 Sn,且满足 a3· a4=117, a2+ a5 =22.
(1) 求通项 an;
(2) 求 Sn 的最小值;
Sn (3) 若数列 { bn} 是等差数列,且 bn= n+ c,求非零常数 c.
解 (1) 因为数列 { an} 为等差数列,
所以 a3+a4= a2+ a5= 22. 又 a3· a4=117, 所以 a3,a4 是方程 x2-22x+ 117= 0 的两实根,
又公差 d>0,所以 a3<a4,所以 a3= 9, a4= 13,
a1+ 2d= 9, 所以
a1+ 3d= 13,
a1= 1, 所以
d= 4.
所以通项 an= 4n-3. (2) 由 (1) 知 a1= 1,d= 4.