等差数列复习讲义
等差数列复习课 (第一课时)
解:设{an}是等差数列即, 是等差数列即,
2 pn + p + 3 应该是一个与n无关的常数,所以 应该是一个与n无关的常数,
p=0
所以
p=0
时数列{ 时数列{an}是等差数列。 是等差数列。
三、实战训练
1、(2006年广东卷 已知等差数列共有 项,其中奇数项 、 年广东卷)已知等差数列共有 年广东卷 已知等差数列共有10项 之和15,偶数项之和为30,则其公差是( 之和 ,偶数项之和为 ,则其公差是 C ) A.5 B.4 C. 3 D.2
二、【题型剖析】 题型剖析】
【题型3】求等差数列的通项公式 题型 】
例题:已知数列{an}的前 项和 例题:已知数列 的前n项和 的前
s n =n +3
2
求
an
n≥2 时 2 2 a n = s n s n1 = (n +3) (n 1) +3 = 2n 1
解:当
[
]
当
n =1 时
a1 = 1
一、知识要点
[等差数列的通项公式 等差数列的通项公式] 等差数列的通项公式
如果等差数列的首项是 a1 ,公差是d,则 等差数列的通项为:a n = a1 + (n 1)d [ [说明]该公式整理后是关于n的一次函数 ] n
[等差数列的前 项和 等差数列的前n项和 等差数列的前 项和]
n 1、 S n 、 [说明 对于公式 整理后是关于 的没有常数 说明]对于公式 整理后是关于n的没有常数 说明 对于公式2整理后是关于 项的二次函数。 项的二次函数。
2、在等差数列{an}中,前15项的和 在等差数列 中 项的和
为( A ) A.6 B.3 C.12
等差数列讲义 (1)
12、(2008 宁夏理)已知数列 {an } 是一个等差数列,且 a2 1, a5 5 . (1)求 {an } 的通项 an ; (2)求 {an } 前 n 项和 Sn 的最大值.
S 13、 (2010 全国)设 a n 为等差数列, S n 为数列 a n 的前 n 项和,已知 S7 7 , S15 75 ,T n 为数列 n n
2ap .
a2 an1 a3 an2
(1)若 an 、 bn 为等差数列,则 an b, 1an 2bn 都为等差数列。 (2)若{ an }是等差数列,则 Sn , S2n Sn , S3n S2n ,„也成等差数列。 (3)数列 {an } 为等差数列,每隔 k (k N ) 项取出一项 (am , amk , am2k , am3k , ) 仍为等差数列。
n a1 an n n 1 d. ;② Sn na1 2 2
a1 a2 an ).
5、等差数列的通项公式与前 n 项的和的关系
s1 , n 1 an ( sn sn1 , n 2
二、等差数列的性质 1、等差数列与函数的关系 当公差 d 0 时,
4
等差数列前 n 项和的最值问题 4. 已知等差数列 an ,且满足 an 40 4n ,前多少项的和最大,最大值为多少
课堂总结
课后作业 1、(2007 安徽)等差数列 an 的前 n 项和为 S n ,若 a2 1, a3 3, 则S 4=( A.12 B.10 C.8 D.6 )
*
5、前 n 项和的性质 设数列 an 是等差数列, d 为公差, S 奇 是奇数项的和, S 偶 是偶数项项的和, S n 是前 n 项的和. ①当项数为偶数 2n 时,则
第2讲 等差数列及其前n项和 讲义
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,通常用字母d 表示. 2.等差数列的通项公式如果等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,那么它的通项公式是a n =a 1+(n -1)d . 3.等差中项由三个数a ,A ,b 组成的等差数列可以看成最简单的等差数列.这时,A 叫做a 与b 的等差中项.4.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 . (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)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…构成等差数列. 5.等差数列的前n 项和公式设等差数列{a n }的公差为d ,其前n 项和S n =n (a 1+a n )2或S n =na 1+n (n -1)2d .6.等差数列的前n 项和公式与函数的关系 S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n . 数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn (A ,B 为常数). 7.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. 【知识拓展】等差数列的四种判断方法(1)定义法:a n +1-a n =d (d 是常数)⇔{a n }是等差数列. (2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2 (n ∈N *)⇔{a n }是等差数列. (3)通项公式:a n =pn +q (p ,q 为常数)⇔{a n }是等差数列. (4)前n 项和公式:S n =An 2+Bn (A ,B 为常数)⇔{a n }是等差数列. 【思考辨析】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{a n }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)已知等差数列{a n }的通项公式a n =3-2n ,则它的公差为-2.( √ )1.在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6等于( ) A .-1 B .0 C .1 D .6 答案 B解析 由等差数列的性质,得a 6=2a 4-a 2=2×2-4=0,故选B.2.(2016·全国乙卷)已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100等于( ) A .100 B .99 C .98 D .97 答案 C解析 由等差数列性质,知S 9=9(a 1+a 9)2=9×2a 52=9a 5=27,得a 5=3,而a 10=8,因此公差d =a 10-a 510-5=1,∴a 100=a 10+90d =98,故选C.3.设数列{a n }是等差数列,若a 3+a 4+a 5=12,则a 1+a 2+…+a 7等于( ) A .14 B .21 C .28 D .35 答案 C解析 ∵a 3+a 4+a 5=3a 4=12,∴a 4=4, ∴a 1+a 2+…+a 7=7a 4=28.4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=10,S 20=30,则S 30=________. 答案 60解析 ∵S 10,S 20-S 10,S 30-S 20成等差数列,且S 10=10,S 20=30,S 20-S 10=20, ∴S 30-30=10+2×10=30,∴S 30=60.5.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 因为数列{a n }是等差数列,且a 7+a 8+a 9=3a 8>0,所以a 8>0.又a 7+a 10=a 8+a 9<0,所以a 9<0.故当n =8时,其前n 项和最大.题型一 等差数列基本量的运算例1 (1)在数列{a n }中,若a 1=-2,且对任意的n ∈N *有2a n +1=1+2a n ,则数列{a n }前10项的和为( )A .2B .10 C.52 D.54(2)(2016·北京)已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和.若a 1=6,a 3+a 5=0,则S 6=________. 答案 (1)C (2)6解析 (1)由2a n +1=1+2a n 得a n +1-a n =12,所以数列{a n }是首项为-2,公差为12的等差数列,所以S 10=10×(-2)+10×(10-1)2×12=52.(2)∵a 3+a 5=2a 4=0,∴a 4=0. 又a 1=6,∴a 4=a 1+3d =0,∴d =-2. ∴S 6=6×6+6×(6-1)2×(-2)=6.思维升华 等差数列运算问题的通性通法(1)等差数列运算问题的一般求法是设出首项a 1和公差d ,然后由通项公式或前n 项和公式转化为方程(组)求解.(2)等差数列的通项公式及前n 项和公式,共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想解决问题.(1)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,已知a 2=3,a 6=11,则S 7等于( ) A .13 B .35 C .49D .63(2)(2016·江苏)已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+a 22=-3,S 5=10,则a 9的值是________. 答案 (1)C (2)20解析 (1)∵a 1+a 7=a 2+a 6=3+11=14, ∴S 7=7(a 1+a 7)2=49.(2)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可得 ⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+d )2=-3,5a 1+5×42d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-4,d =3, 则a 9=a 1+8d =-4+8×3=20. 题型二 等差数列的判定与证明例2 已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(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. (1)证明 因为a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),b n =1a n -1(n ∈N *),所以b n +1-b n =1a n +1-1-1a n -1=1(2-1a n)-1-1a n -1=a n a n -1-1a n -1=1. 又b 1=1a 1-1=-52.所以数列{b n }是以-52为首项,1为公差的等差数列.(2)解 由(1)知b n =n -72,则a n =1+1b n =1+22n -7.设f (x )=1+22x -7,则f (x )在区间(-∞,72)和(72,+∞)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. 引申探究本例中,若将条件变为a 1=35,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),试求数列{a n }的通项公式.解 由已知可得a n +1n +1=a nn +1,即a n +1n +1-a n n=1,又a 1=35,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以a 11=35为首项,1为公差的等差数列,∴a n n =35+(n -1)·1=n -25, ∴a n =n 2-25n .思维升华 等差数列的四个判定方法(1)定义法:证明对任意正整数n 都有a n +1-a n 等于同一个常数.(2)等差中项法:证明对任意正整数n 都有2a n +1=a n +a n +2后,可递推得出a n +2-a n +1=a n +1-a n =a n -a n -1=a n -1-a n -2=…=a 2-a 1,根据定义得出数列{a n }为等差数列.(3)通项公式法:得出a n =pn +q 后,得a n +1-a n =p 对任意正整数n 恒成立,根据定义判定数列{a n }为等差数列.(4)前n 项和公式法:得出S n =An 2+Bn 后,根据S n ,a n 的关系,得出a n ,再使用定义法证明数列{a n }为等差数列.(1)在数列{a n }中,若a 1=1,a 2=12,2a n +1=1a n +1a n +2(n ∈N *),则该数列的通项为( ) A .a n =1nB .a n =2n +1C .a n =2n +2D .a n =3n答案 A解析 由已知式2a n +1=1a n +1a n +2可得1a n +1-1a n =1a n +2-1a n +1,知{1a n }是首项为1a 1=1,公差为1a 2-1a 1=2-1=1的等差数列,所以1a n =n ,即a n =1n.(2)数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n +2=2a n +1-a n +2. ①设b n =a n +1-a n ,证明{b n }是等差数列; ②求{a n }的通项公式.①证明 由a n +2=2a n +1-a n +2, 得a n +2-a n +1=a n +1-a n +2, 即b n +1=b n +2. 又b 1=a 2-a 1=1,所以{b n }是首项为1,公差为2的等差数列. ②解 由①得b n =1+2(n -1)=2n -1, 即a n +1-a n =2n -1.于是∑nk =1 (a k +1-a k )=∑nk =1(2k -1),所以a n +1-a 1=n 2,即a n +1=n 2+a 1.又a 1=1,所以{a n }的通项公式为a n =n 2-2n +2. 题型三 等差数列性质的应用 命题点1 等差数列项的性质例3 (1)(2015·广东)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)已知{a n },{b n }都是等差数列,若a 1+b 10=9,a 3+b 8=15,则a 5+b 6=________. 答案 (1)10 (2)21解析 (1)因为{a n }是等差数列,所以a 3+a 7=a 4+a 6=a 2+a 8=2a 5,a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=5a 5=25,所以a 5=5,故a 2+a 8=2a 5=10.(2)因为{a n },{b n }都是等差数列,所以2a 3=a 1+a 5,2b 8=b 10+b 6,所以2(a 3+b 8)=(a 1+b 10)+(a 5+b 6),即2×15=9+(a 5+b 6),解得a 5+b 6=21. 命题点2 等差数列前n 项和的性质例4 (1)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=-12,S 9=45,则S 12=________. (2)在等差数列{a n }中,a 1=-2 018,其前n 项和为S n ,若S 1212-S 1010=2,则S 2 018的值等于( )A .-2 018B .-2 016C .-2 019D .-2 017答案 (1)114 (2)A解析 (1)因为{a n }是等差数列,所以S 3,S 6-S 3,S 9-S 6,S 12-S 9成等差数列,所以2(S 6-S 3)=S 3+(S 9-S 6),即2(S 6+12)=-12+(45-S 6),解得S 6=3. 又2(S 9-S 6)=(S 6-S 3)+(S 12-S 9),即2×(45-3)=(3+12)+(S 12-45),解得S 12=114. (2)由题意知,数列{S nn }为等差数列,其公差为1,∴S 2 0182 018=S 11+(2 018-1)×1 =-2 018+2 017=-1. ∴S 2 018=-2 018.思维升华 等差数列的性质(1)项的性质:在等差数列{a n }中,a m -a n =(m -n )d ⇔a m -a nm -n =d (m ≠n ),其几何意义是点(n ,a n ),(m ,a m )所在直线的斜率等于等差数列的公差. (2)和的性质:在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,则 ①S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1); ②S 2n -1=(2n -1)a n .(1)在等差数列{a n }中,已知a 4+a 8=16,则该数列前11项和S 11等于( ) A .58 B .88 C .143D .176(2)等差数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,若S n T n =3n -22n +1,则a 7b 7等于( )A.3727 B.3828 C.3929D.4030答案 (1)B (2)A解析 (1)S 11=11(a 1+a 11)2=11(a 4+a 8)2=11×162=88. (2)a 7b 7=2a 72b 7=a 1+a 13b 1+b 13=a 1+a 132×13b 1+b 132×13=S 13T 13=3×13-22×13+1=3727.6.等差数列的前n 项和及其最值考点分析 公差不为0的等差数列,求其前n 项和与最值在高考中时常出现.题型有小题,也有大题,难度不大.典例1 (1)在等差数列{a n }中,2(a 1+a 3+a 5)+3(a 7+a 9)=54,则此数列前10项的和S 10等于( ) A .45 B .60 C .75D .90(2)在等差数列{a n }中,S 10=100,S 100=10,则S 110=________. 解析 (1)由题意得a 3+a 8=9,所以S 10=10(a 1+a 10)2=10(a 3+a 8)2=10×92=45.(2)方法一 设数列{a n }的首项为a 1,公差为d , 则⎩⎨⎧10a 1+10×92d =100,100a 1+100×992d =10,解得⎩⎨⎧a 1=1 099100,d =-1150.所以S 110=110a 1+110×1092d =-110.方法二 因为S 100-S 10=(a 11+a 100)×902=-90,所以a 11+a 100=-2, 所以S 110=(a 1+a 110)×1102=(a 11+a 100)×1102=-110.答案 (1)A (2)-110典例2 在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,S n 取得最大值,并求出它的最大值. 规范解答解 ∵a 1=20,S 10=S 15,∴10×20+10×92d =15×20+15×142d ,∴d =-53.方法一 由a n =20+(n -1)×⎝⎛⎭⎫-53=-53n +653, 得a 13=0.即当n ≤12时,a n >0,当n ≥14时,a n <0. ∴当n =12或n =13时,S n 取得最大值, 且最大值为S 12=S 13=12×20+12×112×⎝⎛⎭⎫-53=130.方法二 S n =20n +n (n -1)2·⎝⎛⎭⎫-53 =-56n 2+1256n =-56⎝⎛⎭⎫n -2522+3 12524. ∵n ∈N *,∴当n =12或n =13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130.方法三 由S 10=S 15,得a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0.∴5a 13=0,即a 13=0.∴当n =12或n =13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130.1.(2016·重庆一诊)在数列{a n }中,a n +1-a n =2,a 2=5,则{a n }的前4项和为( )A .9B .22C .24D .32答案 C解析 由a n +1-a n =2,知{a n }为等差数列且公差d =2,∴由a 2=5,得a 1=3,a 3=7,a 4=9,∴前4项和为3+5+7+9=24,故选C.2.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何?”其意思为:“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位)这个问题中,甲所得为( )A.54钱 B.53钱 C.32钱 D.43钱 答案 D解析 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,依题意有⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+d =3a 1+9d ,2a 1+d =52,⎩⎨⎧ a 1=43,d =-16,故选D.3.(2017·佛山调研)已知等差数列{a n }满足a 2=3,S n -S n -3=51(n >3),S n =100,则n 的值为( )A .8B .9C .10D .11答案 C解析 由S n -S n -3=51,得a n -2+a n -1+a n =51,所以a n -1=17,又a 2=3,S n =n (a 2+a n -1)2=100,解得n =10. 4.在等差数列{a n }中,a 9=12a 12+6,则数列{a n }的前11项和S 11等于( ) A .24B .48C .66D .132 答案 D解析 方法一 由a 1+8d =12(a 1+11d )+6, 得a 1+5d =12,∴a 1=12-5d .又S 11=11a 1+11×102d =11a 1+55d =11(12-5d )+55d =132.方法二 由a 9=12a 12+6,得2a 9-a 12=12. 由等差数列的性质得,a 6+a 12-a 12=12,a 6=12,S 11=11(a 1+a 11)2=11×2a 62=132,故选D. 5.已知数列{a n }满足a n +1=a n -57,且a 1=5,设{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 取得最大值的序号n 的值为( )A .7B .8C .7或8D .8或9 答案 C解析 由题意可知数列{a n }是首项为5,公差为-57的等差数列,所以a n =5-57(n -1)=40-5n 7,该数列前7项是正数项,第8项是0,从第9项开始是负数项,所以S n 取得最大值时,n =7或n =8,故选C.*6.设数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n S 2n为常数,则称数列{a n }为“吉祥数列”.已知等差数列{b n }的首项为1,公差不为0,若数列{b n }为“吉祥数列”,则数列{b n }的通项公式为( )A .b n =n -1B .b n =2n -1C .b n =n +1 DD .b n =2n +1答案 B解析 设等差数列{b n }的公差为d (d ≠0),S n S 2n=k ,因为b 1=1, 则n +12n (n -1)d =k [2n +12×2n (2n -1)d ], 即2+(n -1)d =4k +2k (2n -1)d ,整理得(4k -1)dn +(2k -1)(2-d )=0.因为对任意的正整数n 上式均成立,所以(4k -1)d =0,(2k -1)(2-d )=0,又公差d ≠0,解得d =2,k =14. 所以数列{b n }的通项公式为b n =2n -1.7.(2015·安徽)已知数列{a n }中,a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),则数列{a n }的前9项和等于________.答案 27解析 由题意知数列{a n }是以1为首项,以12为公差的等差数列,∴S 9=9×1+9×82×12=9+18=27.8.已知数列{a n }中,a 1=1且1a n +1=1a n +13(n ∈N *),则a 10=________. 答案 14解析 由已知得1a 10=1a 1+(10-1)×13=1+3=4, 故a 10=14. 9.设等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意自然数n 都有S n T n =2n -34n -3,则a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4的值为________. 答案1941 解析 ∵{a n },{b n }为等差数列,∴a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=a 92b 6+a 32b 6=a 9+a 32b 6=a 6b 6. ∵S 11T 11=a 1+a 11b 1+b 11=2a 62b 6=2×11-34×11-3=1941, ∴a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=1941. 10.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=-3,a k +1=32,S k=-12,则正整数k =________. 答案 13解析 S k +1=S k +a k +1=-12+32=-212, 又S k +1=(k +1)(a 1+a k +1)2=(k +1)⎝⎛⎭⎫-3+322=-212, 解得k =13.11.在等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=-3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{a n }的前k 项和S k =-35,求k 的值. 解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d .由a 1=1,a 3=-3,可得1+2d =-3,解得d =-2. 从而a n =1+(n -1)×(-2)=3-2n .(2)由(1)可知a n =3-2n ,所以S n =n [1+(3-2n )]2=2n -n 2. 由S k =-35,可得2k -k 2=-35,即k 2-2k -35=0,解得k =7或k =-5.又k ∈N *,故k =7.12.已知等差数列{a n }前三项的和为-3,前三项的积为8.(1)求等差数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a 3,a 1成等比数列,求数列{|a n |}的前n 项和.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a 2=a 1+d ,a 3=a 1+2d .由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 3a 1+3d =-3,a 1(a 1+d )(a 1+2d )=8, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=2,d =-3,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-4,d =3. 所以由等差数列通项公式可得a n =2-3(n -1)=-3n +5或a n =-4+3(n -1)=3n -7. 故a n =-3n +5或a n =3n -7.(2)当a n =-3n +5时,a 2,a 3,a 1分别为-1,-4,2,不成等比数列; 当a n =3n -7时,a 2,a 3,a 1分别为-1,2,-4,成等比数列,满足条件.故|a n |=|3n -7|=⎩⎪⎨⎪⎧-3n +7,n =1,2,3n -7,n ≥3. 记数列{|a n |}的前n 项和为S n .当n =1时,S 1=|a 1|=4;当n =2时,S 2=|a 1|+|a 2|=5;当n ≥3时,S n =S 2+|a 3|+|a 4|+…+|a n |=5+(3×3-7)+(3×4-7)+…+(3n -7)=5+(n -2)[2+(3n -7)]2=32n 2-112n +10. 当n =2时,满足此式,当n =1时,不满足此式.综上,S n =⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,32n 2-112n +10,n ≥2. *13.已知数列{a n }的各项均为正数,前n 项和为S n ,且满足2S n =a 2n +n -4(n ∈N *). (1)求证:数列{a n }为等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 当n =1时,有2a 1=a 21+1-4, 即a 21-2a 1-3=0,解得a 1=3(a 1=-1舍去).当n ≥2时,有2S n -1=a 2n -1+n -5,又2S n =a 2n +n -4,两式相减得2a n =a 2n -a 2n -1+1,即a 2n -2a n +1=a 2n -1,也即(a n -1)2=a 2n -1,因此a n -1=a n -1或a n -1=-a n -1.若a n-1=-a n-1,则a n+a n-1=1.而a1=3,所以a2=-2,这与数列{a n}的各项均为正数相矛盾,所以a n-1=a n-1,即a n-a n-1=1,因此数列{a n}是首项为3,公差为1的等差数列.(2)解由(1)知a1=3,d=1,所以数列{a n}的通项公式a n=3+(n-1)×1=n+2,即a n=n+2.。
2022届高考数学一轮复习讲义__62_等差数列及其前n项和
2022届高考数学一轮复习讲义__62_等差数列及其前n项和一轮复习讲义要点梳理忆一忆知识要点1.等差数列的定义如果一个数列从第二项起,每一项减去它的前一项所得的差都等于同一个常数,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,通常用字母2.等差数列的通项公式如果等差数列{an}的首项为a1,公差为d,那么它的通项公式是an=a1+(n-1)d.3.等差中项a+b如果A=2,那么A叫做a与b的等差中项.d表示.要点梳理忆一忆知识要点4.等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:an=am+(n-m)d,(n,m∈N 某).(2)若{an}为等差数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N某),则ak+al=am+an.(3)若{an}是等差数列,公差为d,则{a2n}也是等差数列,公差为2d.(4)若{an},{bn}是等差数列,则{pan+qbn}也是等差数列.(5)若{an}是等差数列,公差为d,则ak,ak+m,ak+2m,(k,m∈N某)是公差为md 的等差数列.要点梳理忆一忆知识要点5.等差数列的前n项和公式na1+an设等差数列{an}的公差为d,其前n项和Sn=或2nn-1Sn=na1+2d.6.等差数列的前n项和公式与函数的关系dd2Sn=n+a1-2n.2数列{an}是等差数列Sn=An2+Bn,(A、B为常数).7.等差数列的最值在等差数列{an}中,a1>0,d<0,则Sn存在最大值;若a1<0,d>0,则Sn存在最小值.要点梳理[难点正本疑点清源]1.等差数列的判定忆一忆知识要点(1)定义法:an-an-1=d(n≥2);(2)等差中项法:2an+1=an+an+2.2.等差数列与等差数列各项和的有关性质(1)am,am+k,am+2k,am+3k,仍是等差数列,公差为kd.(2)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,也是等差数列.(3)S2n-1=(2n-1)an.n(4)若n为偶数,则S偶-S奇=d.2若n为奇数,则S奇-S 偶=a中(中间项).等差数列的判定或证明31例1已知数列{an}中,a1=,an=2-(n≥2,n∈N某),数5an-11列{bn}满足bn=(n∈N某).an-1(1)求证:数列{bn}是等差数列;(2)求数列{an}中的最大项和最小项,并说明理由.(1)可利用定义证明bn-bn-1(n≥2)为常数来证明数列{bn}是等差数列.(2)通过{bn}是等差数列,求得{an}的通项,然后从函数的观点解决数列的最大项和最小项的问题.1(1)证明∵an=2-(n≥2,n∈N),bn=.an-1an-111∴n≥2时,bn-bn-1=-an-1an-1-111=-1an-1-12-a-1某n-1an-11=-=1.an-1-1an-1-115又b1==-.2a1-15∴数列{bn}是以-为首项,1为公差的等差数列.2712(2)解由(1)知,bn=n-,则an=1+b=1+,22n-7n2设函数f(某)=1+,2某-777易知f(某)在区间-∞,2和2,+∞内为减函数.∴当n=3时,an取得最小值-1;当n=4时,an取得最大值3.探究提高证明或判断一个数列为等差数列,通常有两种方法:(1)定义法:an+1-an=d;(2)等差中项法:2an+1=an+an+2.变式训练1Sn-1已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=(n≥2),a12Sn-1+1=2.1(1)求证:S是等差数列;n(2)求an的表达式.Sn-1(1)证明方法一由Sn=,2Sn-1+112Sn-1+11得S==+2,Sn-1Sn-1n11∴S-=2,Sn-1n2为公差的等差数列.111∴S是以即为首项,以S12n方法二2Sn-1+1111∵当n≥2时,S-=-Sn-1Sn-1Sn-1n2Sn-1==2,Sn-1111∴S是以即为首项,以2为公差的等差数列.S12n113(2)解由(1)知S=+(n-1)某2=2n-,22n1∴Sn=,32n-211∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-372n-2n-22-2=;372n-2n-22当n=1时,a1=2不适合an,2-2故an=372n-2n-22n=1n≥2.等差数列的基本量的计算例2设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{an}的前n项和为Sn,满足S5S6+15=0.(1)若S5=5,求S6及a1;(2)求d的取值范围.(1)由S5S6+15=0与S5=5可构建关于a1,d的方程组.(2)由S5S6+15=0可化为关于a1的一元二次方程,因为{an}存在,所以关于a1的一元二次方程有解.-15解(1)由题意知S6==-3,a6=S6-S5=-8.S55a1+10d=5,所以a1+5d=-8.解得a1=7,所以S6=-3,a1=7.(2)方法一∵S5S6+15=0,∴(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,2即2a1+9da1+10d2+1=0.因为关于a1的一元二次方程有解,所以Δ=81d2-8(10d2+1)=d2-8≥0,解得d≤-22或d≥22.方法二∵S5S6+15=0,∴(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,2即2a1+9da1+10d2+1=0.故(4a1+9d)2=d2-8.所以d2≥8.故d的取值范围为d≤-22或d≥22.探究提高(1)等差数列的通项公式及前n项和公式,共涉及五个量a1,an,d,n,Sn,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想解决问题.(2)数列的通项公式和前n项和公式在解题中起到变量代换作用,而a1和d是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法.变式训练2(2022·福建)已知等差数列{an}中,a1=1,a3=-3.(1)求数列{an}的通项公式;(2)若数列{an}的前k项和Sk=-35,求k的值.解(1)设等差数列{an}的公差为d,则an=a1+(n-1)d.由a1=1,a3=-3,可得1+2d=-3,解得d=-2.从而an=1+(n-1)某(-2)=3-2n.(2)由(1)可知an=3-2n,n[1+3-2n]所以Sn==2n-n2.2由Sk=-35,可得2k-k2=-35,即k2-2k-35=0,解得k=7或k=-5.又k∈N某,故k=7.等差数列的前n项和及综合应用例3(1)在等差数列{an}中,已知a1=20,前n项和为Sn,且S10=S15,求当n取何值时,Sn取得最大值,并求出它的最大值;(2)已知数列{an}的通项公式是an=4n-25,求数列{|an|}的前n项和.(1)由a1=20及S10=S15可求得d,进而求得通项,由通项得到此数列前多少项为正,或利用Sn是关于n的二次函数,利用二次函数求最值的方法求解.(2)利用等差数列的性质,判断出数列从第几项开始变号.解方法一∵a1=20,S10=S15,10某915某145∴10某20+d=15某20+d,∴d=-.2235565∴an=20+(n-1)某-3=-n+.33∴a13=0,即当n≤12时,an>0,n≥14时,an<0,∴当n=12或13时,Sn取得最大值,且最大值为S13=S12=12某2012某115+某-3=130.25方法二同方法一求得d=-.3nn-152523125521255-=-n+n-+∴Sn=20n+·n=-.22666243∵n∈N某,∴当n=12或13时,Sn有最大值,且最大值为S12=S13=130.方法三5同方法一得d=-.3又由S10=S15得a11+a12+a13+a14+a15=0.∴5a13=0,即a13=0.∴当n=12或13时,Sn有最大值.且最大值为S12=S13=130.(2)∵an=4n-25,an+1=4(n+1)-25,∴an+1-an=4=d,又a1=4某1-25=-21.所以数列{an}是以-21为首项,以4为公差的递增的等差数列.①an=4n-25<0,令②an+1=4n+1-25≥0,11由①得n<6;由②得n≥5,所以n=6.44即数列{|an|}的前6项是以21为首项,公差为-4的等差数列,从第7项起以后各项构成公差为4的等差数列,而|a7|=a7=4某7-24=3.设{|an|}的前n项和为Tn,则21n+nn-1某-4n≤62Tn=n-6n-766+3n-6+某4n≥722-2n+23nn≤6,=22n-23n+132n≥7.。
(完整word版)等差数列-简单难度-讲义
等差数列知识讲解一、等差数列概念概念:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,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,常用字母d 表示.即等差数列有递推公式:*1()n n a a d n N +-=∈. 二、等差数列的通项公式及推导1.等差数列的通项公式为:*1(1)n a a n d n N =+-∈,. 2。
等差数列的公式的推导:累加法3。
等差数列通项公式的推导:2132121n n n n a a d a a da a d a a d----=-=-=-=,将这1n -个式子的等号两边分别相加得:1(1)n a a n d -=-,即1(1)n a a n d =+-.由等差数列的通项公式易知:()n m a a n m d -=-.三、等差中项定义:如果三个数x A y ,,组成等差数列,那么A 叫做x 和y 的等差中项,即2x yA += 四、等差数列的常用性质1.在等差数列中,若p q m n +=+,则p q m n a a a a +=+,该性质推广到三项,即m ,n ,t ,p ,q ,*s N ∈,m n s p q t ++=+++p q s m n t a a a a a a ⇒+=++. 推广到一般形式,只要两边项数一样,且下标和相等即可.2。
若{}{},n n a b 均为等差数列,且公差分别为12,d d ,则数列{}{}{},,n n n n pa a q a b +±也为等差数列,且公差分别为1112,,pd d d d ±.3。
如果等差数列{}n a 的公差为d ,则{}0n d a >⇔是递增数列;{}0n d a <⇔是递减数列;{}=0n d a ⇔ 是常数列.4.在等差数列中,等距离取出若干项也构成一个等差数列,即2,,n n m n m a a a ++,....,为等差数列,公差为md .五、等差数列的前n 项和及推导过程1.等差数列前n 项和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+. 2.等差数列前n 项和公式的推导:倒序相加1111()(2)[(1)]n S a a d a d a n d =+++++++-,把项的顺序反过来,可将n S 写成:()(2)[(1)]n n n n n S a a d a d a n d =+-+-++--,将这两式相加得:11112()()()()n n n n n S a a a a a a n a a =++++++=+,从而得到等差数列的前n 项和公式1()2n n n a a S +=,又1(1)n a a n d =+-, 得11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+.六、等差数列前n 项和的性质1.在等差数列的前n 项和也构成一个等差数列,即n S ,232,n n n n S S S S --,...为等列,公 差为2n d . 2。
等差数列的讲义
麟子教育一、等差数列的相关概念 1、等差数列的概念如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数, 则这个 数列称为等差数列,这个常数称为等差数列的公差•通常用字母 d 表示。
2、等差中项如果a ,A ,b 成等差数列,那么 A 叫做a 与b 的等差中项.即:A 晋 或2A a b 推广:2a n 乳 a n i (n 2) 2a “ 1 a “ a “ 23、等差数列通项公式若等差数列 a n 的首项是a i ,公差是d ,则耳6 n 1 d . 推广:a n a m (n m)d ,从而d 4、等差数列的前n 项和公式5、等差数列的通项公式与前 n 项的和的关系环 n 1a n(数列{a n }的前n 项的和为S n 印a ? L a n ).$需川2二、等差数列的性质 1、 等差数列的增减性若公差d 0,则为递增等差数列,若公差d 0,则为递减等差数列, 若公差d 0,则为常数列。
2、 通项的关系当 m n p q 时,则有 a m a “ a p a q , 特别地,当m n 2p 时,则有a m On 2a p .注:a 1 a n a 2 a n 1 a 3 a n 2三、等差数列的判定与证明 1、等差数列的判定方法:(1)定义法:若a n a n 1 d 或a n 1 a n d (常数n N ) a n 是等差数列;a n a mn m等差数列的前n 项和的公式:①5n s i a n2n n 1② 5 g 丁 d .(2)等差中项:数列a n是等差数列2a n a^ a n1(n 2) 2a n1 a n a n 2 :练习、选择题1、等差数列a n中,S0 120,那么aA. 12B.24C. 362、已知等差数列a n1的公差d ,a22A. 80 B . 120 C . 1353、已知等差数列a n 中,a2a5a9A. 390B. 195 c.1804、在等差数列a n 中,a2 6 ,a81 a io ( )D. 48a4 a ioo 80,那么S ioo D. 160.a i2 60 ,那么S13D. 1206,若数列a n的前n项和为S n ,则( )A. S4S5B.S4S5二.填空题1、等差数列a n中,若a62、等差数列a n中,若S n c.S6 S5 D.S6 S5 a3a8 ,则S q3n22n,则公差d3、已知等差数列{a n}的公差是正整数,且a3 a712,a4 a64,则前10项的和S10= 三•解答题1、在等差数列a n中,a4 0.8,an 2.2,求a51 a52 L a8°.2、设等差数列a n的前n项和为S n,已知a3 12,S2>0, Sn<0,①求公差d的取值范围;②S,S2丄,S2中哪一个值最大?并说明理由.3、设等差数列{a n}的前n项的和为S n ,且S 4 = —62, S 6 = —75,求:(1) {a.}的通项公式 a n 及前n 项的和S n ; (2) |a 1 |+|a 2 |+|a 3 |+ ……+|a 14 |.。
等差数列-简单难度-讲义
等差数列知识讲解一、等差数列概念概念:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,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,常用字母d 表示.即等差数列有递推公式:*1()n n a a d n N +-=∈.二、等差数列的通项公式及推导1.等差数列的通项公式为:*1(1)n a a n d n N =+-∈,.2.等差数列的公式的推导:累加法3.等差数列通项公式的推导:2132121n n n n a a d a a da a d a a d----=-=-=-=,将这1n -个式子的等号两边分别相加得:1(1)n a a n d -=-,即1(1)n a a n d =+-.由等差数列的通项公式易知:()n m a a n m d -=-.三、等差中项定义:如果三个数x A y ,,组成等差数列,那么A 叫做x 和y 的等差中项,即2x yA += 四、等差数列的常用性质1.在等差数列中,若p q m n +=+,则p q m n a a a a +=+, 若2m p q =+,则2m p q a a a =+;该性质推广到三项,即m ,n ,t ,p ,q ,*s N ∈,m n s p q t ++=+++p q s m n t a a a a a a ⇒+=++.推广到一般形式,只要两边项数一样,且下标和相等即可.2.若{}{},n n a b 均为等差数列,且公差分别为12,d d ,则数列{}{}{},,n n n n pa a q a b +±也为等差数列,且公差分别为1112,,pd d d d ±.3.如果等差数列{}n a 的公差为d ,则{}0n d a >⇔是递增数列;{}0n d a <⇔是递减数列; {}=0n d a ⇔ 是常数列.4.在等差数列中,等距离取出若干项也构成一个等差数列,即2,,n n m n m a a a ++,....,为等差数列,公差为md .五、等差数列的前n 项和及推导过程1.等差数列前n 项和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+. 2.等差数列前n 项和公式的推导:倒序相加1111()(2)[(1)]n S a a d a d a n d =+++++++-,把项的顺序反过来,可将n S 写成: ()(2)[(1)]n n n n n S a a d a d a n d =+-+-++--,将这两式相加得: 11112()()()()n n n n n S a a a a a a n a a =++++++=+,从而得到等差数列的前n 项和公式1()2n n n a a S +=,又1(1)n a a n d =+-, 得11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+. 六、等差数列前n 项和的性质1.在等差数列的前n 项和也构成一个等差数列,即n S ,232,n n n n S S S S --,...为等列,公 差为2n d .2.{}n a 为等差数列 ①当项数为奇数时,由1212n n a a a -+=得,()2121(21)()212n n n n n a a S n a ---+==-, ②当项数为偶数时,由121n n n a a a a ++=+得, 1()n n n S n a a +=+.3.通项公式是n a An B =+ ()0A ≠是一次函数的形式;前n 项和公式()20n S An Bn A =+≠ 是不含常数项的二次函数的形式.(注:当0d =时,1n S na =,1n a a =)4.{}n a 为等差数列,()20n S An Bn A =+≠,则n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭也成等差数列 5.等差数列{}n a 的公差为d ,S S 奇偶,分别代表数列奇数项和、偶数项和,如果数列有21n + 项,则1S n S n+=奇偶;如果数列有2n 项,则S S nd -=偶奇.6.若10a >,0d <,此时二次函数开口向下,对称轴在y 轴的右侧,n S 有最大值,可由不等式组10n n a a +⎧⎨⎩≥≤来确定n .若10a <,0d >,此时二次函数开口向上,对称轴在y 轴的右侧,n S 有最小值,可由不等式组10n n a a +⎧⎨⎩≤≥来确定n .七、等差数列的前n 项和公式与二次函数1.区别和联系2.观察可得:由()20n S An Bn A =+≠和211==()222n S na d n a n ++-得1,22d d A B a ==-; 3.特殊性:当*2B n N A =-∈,n S 达到最大或最小.而当*2B n N A =-∉时,n 取与2BA-最近的正整数即可.4.由二次函数的性质可得:当0d >时,n S 有最小值,:当0d <时,n S 有最大值.典型例题一.选择题(共12小题)1.(2018•太原一模)已知等差数列{a n}的前n项和S n,若a2+a3+a10=9,则S9=()A.27 B.18 C.9 D.3【解答】解:设公差为d,则3a1+12d=9,∴a1+4d=a5=3∴S9=9a5=27,故选:A.2.(2018•渭南二模)等差数列a n中,已知前15项的和S15=90,则a8等于()A.B.12 C.D.6【解答】解:因为S15=15a1+d=15(a1+7d)=15a8=90,所以a8=6故选:D.3.(2018•吴忠模拟)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若a1+a3+a5=3,则S5=()A.5 B.7 C.9 D.10【解答】解:由等差数列{a n}的性质,及a1+a3+a5=3,∴3a3=3,∴a3=1,∴S5==5a3=5.故选:A.4.(2018•祁阳县二模)在等差数列{a n}中,S n为其前n项和,若a3+a4+a8=25,则S9=()A.60 B.75 C.90 D.105【解答】解:∵等差数列{a n}中,S n为其前n项和,a3+a4+a8=25,∴3a1+12d=25,∴,∴S9==9a5=9×=75.故选:B.5.(2018•蚌埠一模)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足S6=24,S9=63,则a4=()A.4 B.5 C.6 D.7【解答】解:∵等差数列{a n}的前n项和为S n,且S6=24,S9=63,∴,解得a1=﹣1,d=2,∴a4=﹣1+2×3=5.故选:B.6.(2017•重庆模拟)设等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a1+a2+a3=a4+a5,S5=60,则a10=()A.16 B.20 C.24 D.26【解答】解:∵等差数列{a n}的前n项和为S n,a1+a2+a3=a4+a5,S5=60,∴,解得a1=8,d=2,a10=8+9×2=26.故选:D.7.(2017•湘潭三模)《张丘建算经》卷上第22题﹣﹣“女子织布”问题:某女子善于织布,一天比一天织得快,而且每天增加的数量相同.已知第一天织布5尺,30天共织布390尺,则该女子织布每天增加()A.尺B.尺C.尺D.尺【解答】解:设该妇子织布每天增加d尺,由题意知,解得d=.故该女子织布每天增加尺.故选:B.8.(2017•大连模拟)等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足a4+a10=20,则S13=()A.6 B.130 C.200 D.260【解答】解:∵等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足a4+a10=20,∴S13=(a1+a13)=(a4+a10)=20=130.故选:B.9.(2017•尖山区校级四模)等差数列{a n}中,a3=5,a4+a8=22,则{a n}的前8项的和为()A.32 B.64 C.108 D.128【解答】解:a4+a8=2a6=22⇒a6=11,a3=5,∴,故选:B.10.(2017•宝清县校级一模)若数列{a n}中,a n=43﹣3n,则S n取得最大值时,n=()A.13 B.14 C.15 D.14或15【解答】解:∵数列{a n}中,a n=43﹣3n,故该数列为递减数列,公差为﹣3,且a1=40,∴S n=是关于n的二次函数,函数图象是开口向下的抛物线上的一些横坐标为正整数的点,对称轴为n=,又n为正整数,与最接近的一个正整数为14,故S n取得最大值时,n=14.故选:B.11.(2017•于都县模拟)等差数列{a n}中,a3,a7是函数f(x)=x2﹣4x+3的两个零点,则{a n}的前9项和等于()A.﹣18 B.9 C.18 D.36【解答】解:∵等差数列{a n}中,a3,a7是函数f(x)=x2﹣4x+3的两个零点,∴a3+a7=4,∴{a n}的前9项和S9===.故选:C.12.(2017•宁德三模)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a2+a4+a9=24,则S9=()A.36 B.72 C.144 D.70【解答】解:在等差数列{a n}中,由a2+a4+a9=24,得:3a1+12d=24,即a1+4d=a5=8.∴S9=9a5=9×8=72.故选:B.二.填空题(共3小题)13.(2016•南通模拟)等差数列{a n}中,a1=﹣3,11a5=5a8,则其前n项和S n的最小值为﹣4.【解答】解:由11a5=5a8,得6a1 +9d=0,又a1=﹣3,故d=2.故a n =﹣3+(n﹣1)2=2n﹣5,故此数列为递增数列.故等差数列{a n}的前2项为负数,从第三项开始为正数,故前2项的和最小为﹣3+(﹣1)=﹣4,故答案为﹣4.14.(2016•长宁区一模)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a6+a14=20,则S19=190.【解答】解:根据等差数列性质a6+a14=a1+a19=20,∴S19==190.故答案为:190.15.(2014秋•苏州期末)已知等差数列{a n},a4+a6=10,前5项的和S5=5,则其公差为2.【解答】解:∵等差数列{a n},a4+a6=10,前5项的和S5=5,设公差为d.由题意可得2a1+8d=10,5a1+=5,解方程组求得d=2,故答案为2.。
2等差数列 - 难 - 讲义(含答案)
等差数列知识讲解一、等差数列1.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差都等于同一个常数,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,通常用字母d 表示.2.通项公式:1(1)()n m a a n d a n m d =+-=+-,(*,*,)n N m N m n ∈∈≤*(,,)n ma a d n m N n m n m-⇒=∈≠-3.前n 项和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+,(*)n N ∈; 4.等差数列{}n a 的性质(其中公差为d ):1)()m n a a m n d =+-,m na a d m n-=-,(*,*)n N m N ∈∈; 2)若p q m n +=+,则有p q m n a a a a +=+;若2m p q =+,则有2m p q a a a =+(p ,q ,m ,n *∈N ); 3)在等差数列中,等距离取出若干项也构成一个等差数列,即n a ,n m a +,2n m a +,为等差数列,公差为md ,(*,*)n N m N ∈∈;4)等差数列的n 项和也构成一个等差数列,即232n n n n n S S S S S --,,,为等差数列,公差为2n d ,(*)n N ∈; 5){}n a 为等差数列,n S 为前n 项和,则21(21)n n S n a -=-;{}n b 为等差数列,n S '为前n 项和,21(21)n n S n b -'=-;有2121n n n n a Sb S --='.6)等差中项:如果三个数x A y ,,组成等差数列,那么A 叫做x 和y 的等差中项,即2x y A +=.7)若{}{},n n a b 均为等差数列,且公差分别为12,d d ,则数列{}{}{},,n n n n pa a q a b +±也为等差数列,且公差分别为1112,,pd d d d ±.8)在等差数列中,等距离取出若干项也构成一个等差数列,即2,,n n m n m a a a ++,....,为等差数列,公差为md . 9)若数列{}n a 是等差数列的充要条件是前n 项和公式()n S f n =,是n 的二次函数或一次函数且不含常数项,即2,(,n S An Bn A B=+是常数,220);A B +≠ 10)若数列{}n a 的前n 项和2(,n S An Bn C A B =++是常数,0)C ≠,则数列{}n a 从第二项起是等差数列;11)若数列{}n a 是等差数列,前n 项和为n S ,则{}n S n 也是等差数列,其首项和{}n a 的首项相同,公差是{}n a 公差的12;12)若三个数成等差数列,则通常可设这三个数分别为,,x d x x d -+;若四个数成等差数列,则通常可设这四个数分别为3,,,3x d x d x d x d --++; 13)在等差数列{}n a 中,若公差0d >,则等差数列{}n a 为递增数列;若公差0d <,则等差数列{}n a 为递减数列;若公差0d =,则等差数列{}n a 为常数列;14)有关等差数列{}n a 的前n 项和为nS 的最值问题:何时存在最大值和最小值: 若10,0a d ><,则前n 项和为n S 存在最大值 若10,0a d <>,则前n 项和为nS 存在最小值如何求最值:方法一:(任何数列都通用)通过100n n a a +≥⎧⎨≤⎩解出n 可求前n 项和为n S的最大值;通过100n n a a +≤⎧⎨≥⎩解出n 可求前n 项和为n S 的最小值;方法二:利用等差数列前n 项和nS 的表达式为关于n 的二次函数且常数项为0(若为一次函数,数列为常数列,则前n 项和nS 不存在最值),利用二次函数求最值的方法进行求解;有以下三种可能:①若对称轴n 正好取得正整数,则此时n 就取对称轴;②若对称轴不是正整数,而是靠近对称轴的相邻的两个整数的中点值,则n 取这两个靠近对称轴的相邻的两个整数;③若对称轴即不是正整数,又不是靠近对称轴的相邻的两个整数的中点值,则n 就取靠近对称轴的那个正整数;15)用方程思想处理等差数列中求相关参数问题,对于1,,,,n n a n S a d这五个量,知任意三个可以求出其它的两个,即“知三求二”5.判断一个数列为等差数列的方法1)定义法:1n n a a d --=(常数){}n n N n a +∈≥⇔(,2)为等差数列. 2)等差中项法:(){}112,n n n n a a a n N n a -++=+∈≥⇔2为等差数列. 3)通项公式法:(,)n a kn b k b =+是常数⇔数列{}n a 是等差数列;4)前n 项和法:数列{}n a 的前n 项和2,(,n S An Bn A B=+是常数,220);A B +≠⇔数列{}n a 是等差数列;经典例题一.选择题(共14小题)1.(2018•成都模拟)在等差数列{a n}中,若a1+a3+a5+a7+a9=150,则a5的值为()A.75 B.50C.40 D.30【解答】解:在等差数列{a n}中,由a1+a3+a5+a7+a9=150,得5a5=150,即a5=30.故选:D.2.(2018•宁德二模)已知等差数列{a n}满足a3+a5=14,a2a6=33,则a1a7=()A.33 B.16C.13 D.12【解答】解:等差数列{a n}满足a3+a5=14,a2a6=33,∴,解得a1=1,d=2或a1=13,d=﹣2,当a1=1,d=2时,a1a7=1×(1+2×6)=13,当a1=13,d=﹣2时,a1a7=13×(13﹣2×6)=13,∴a1a7=13.故选:C.3.(2018•西宁一模)我国古代数学名著《九章算术.均输》中记载了这样一个问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等,问各得几何?”,其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列,问五人各得多少钱?”(“钱”是古代一种重量单位),这个问题中,等差数列的通项公式为()A.﹣n+(n∈N*,n≤5)B.n+(n∈N*,n≤5)C.n+(n∈N*,n≤5)D.﹣n+(n∈N*,n≤5)【解答】解:设所成等差数列的首项为a1,公差为d,则依题意,有,解得,,∴=﹣(n∈N*,n≤5).故选:D.4.(2018•商丘二模)已知等差数列{a n}的公差为d,且a8+a9+a10=24,则a1•d 的最大值为()A.B.C.2 D.4【解答】解:a8+a9+a10=24,∴3a1+24d=24,∴a1+8d=8,∴a1=8﹣8d,则a1•d=(8﹣8d)d=﹣8+2≤2.当d=时,a1•d的最大值为2.故选:C.5.(2018•淄博二模)公差为2的等差数列{a n},前5项和为25,则a10=()A.21 B.19C.17 D.15【解答】解:由题意可得:5a1+=25,解得a1=1.∴a10=1+2×9=19.故选:B.6.(2018•东莞市模拟)设S n为等差数列{a n}的前n项和,已知a1=S3=3,则S4的值为()A.﹣3 B.0C.3 D.6【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,∵a1=S3=3,∴3×3+3d=3,解得d=﹣2.则S4=4×3+×(﹣2)=0,故选:B.7.(2018•湖南三模)在等差数列{a n}中,a3+a5=12﹣a7,则a1+a9=()A.8 B.12C.16 D.20【解答】解:在等差数列{a n}中,a3+a5=12﹣a7,∴a3+a5+a7=12=3a5,解得a5=4,则a1+a9=2a5=8,故选:A.8.(2017春•内江期末)一个三角形具有以下性质:(1)三边组成一个公差为1的等差数列;(2)最大角是最小角的2倍.则该三角形的最大边长为()A.6 B.5C.4 D.3【解答】解:设三角形的三边分别为n﹣1,n,n+1,对应的角分别为A、B、C,则A<B<C,由题意可得C=2A,由正弦定理可得==,∴cosA=,又由余弦定理可得cosA==,∴=,化简可得n2﹣5n=0解得n=5,∴三角形的三边分别为4,5,6,∴三角形的最大边为6.故选:A.9.(2016•郴州三模)已知数列{a n}中,a1=25,4a n+1=4a n﹣7,若用S n表示该数列前n项和,则()A.当n=15时,S n取到最大值B.当n=16时,S n取到最大值C.当n=15时,S n取到最小值D.当n=16,S n取到最小值【解答】解:∵4a n+1=4a n﹣7,变形为:a n+1﹣a n=﹣,∴数列{a n}是等差数列,公差为﹣,首项为25.∴a n=25﹣(n﹣1)=.令a n≥0,解得n≤15.∴当n=15时,S n取到最大值.故选:A.10.(2016•崇明县二模)下面是关于公差d>0的等差数列{a n}的四个命题:(1)数列{a n}是递增数列;(2)数列{na n}是递增数列;(3)数列是递减数列;(4)数列{a n+3nd}是递增数列.其中的真命题的个数为()A.0 B.1C.2 D.3【解答】解:设等差数列的首项为a1,公差d>0,则a n=a1+(n﹣1)d=dn+a1﹣d,∴数列{a n}是递增数列,故(1)正确;,当n<时,数列{na n}不是递增数列,故(2)错误;,当a1﹣d≤0时,数列不是递减数列,故(3)错误;a n+3nd=4nd+a1﹣d,数列{a n+3nd}是递增数列,故(4)正确.∴真命题个数有2个.故选:C.11.(2018•唐山二模)设{a n}是任意等差数列,它的前n项和、前2n项和与前4n项和分别为X,Y,Z,则下列等式中恒成立的是()A.2X+Z=3Y B.4X+Z=4YC.2X+3Z=7Y D.8X+Z=6Y【解答】解:设等差数列{a n}的前n项和为S n,S n=An2+Bn,则X=An2+Bn,Y=4An2+2Bn,Z=16An2+4Bn,于是8X+Z﹣6Y=8(An2+Bn)+16An2+4Bn﹣6(4An2+2Bn)=0,∴8X+Z=6Y,因此D正确.经过代入验证可得:2X+Z≠3Y,4X+Z≠4Y,2X+3Z≠7Y,故选:D.12.(2018•南宁二模)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S4≤4,S5=15,则a2的最大值是()A.2 B.1C.0 D.﹣1【解答】解:∵等差数列{a n}的前n项和为S n,S4≤4,S5=15,∴,即,得a1=3﹣2d,3﹣2d+d≤1,即d≥4,﹣d≤﹣4,则a2=a1+d=3﹣2d+d=3﹣d≤3+(﹣4)=3﹣4=﹣1,即a2最大值是﹣1,故选:D.13.(2018•河南模拟)已知等差数列{a n},{b n}的前n项和分别为S n,,若,则实数=()A.B.C.D.3【解答】解:由题意可设,,,(k≠0).则a12=S12﹣S11=288k﹣12k﹣242k+11k=45k.b6=T6﹣T5=36k+6k﹣25k﹣5k=12k.∴实数=.故选:A.14.(2018•南开区二模)已知S n是数列{a n}的前n项和,a1=2,a2=4,数列{a n+a n+1}是公差为2的等差数列,则S25=()A.254 B.362C.466 D.650【解答】解:∵数列{a n+a n+1}是公差为2的等差数列,﹣(a n﹣1+a n)=2,∴a n+a n+1即a n+1﹣a n﹣1=2,则奇数项和偶数项分别构成等差数列,公差为2,则S25=(a1+a3+a5+…+a25)+(a2+a4+…+a24)=13×2+×2+12×4+=26+156+48+132=362,故选:B.二.填空题(共4小题)15.(2018•赣州一模)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S9=45,对∀n∈N*,都有t>,则实数t的最小值为2.【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,∵a3=3,S9=45,∴a1+2d=3,9a1+d=45,联立解得a1=d=1,S n=n+=,可得:=2.∴=2+……+=2<2,对∀n∈N*,都有t>,∴t≥2.则实数t的最小值为2.故答案为:2.16.(2018•辽阳一模)已知数列{a n}的前n项和为S n,且,则a5= 14.【解答】解:a5=S5﹣S4=﹣=14,故答案为:14.17.(2018•宣城二模)已知各项都不相等的等差数列{a n},满足a2n=2a n﹣3,且a62=a1•a21,则数列{}项中的最大值为6.【解答】解:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,∴a2n=a1+(2n﹣1)d,2a n﹣3=2a1+2(n﹣1)d﹣3,∴a1+(2n﹣1)d=2a1+2(n﹣1)d﹣3,即a1=d+3,∵a62=a1•a21,∴(d+3+5d)2=(d+3)•(d+3+20d),即d=0(舍去)或d=2,故等差数列{a n}的首项为5,公差为2,故S n=5n+•2=n(n+4),故==2•,故,即,解得,﹣1≤n≤,故n=2,故数列{}项中的最大值为=6,故答案为:6.18.(2018•湖北模拟)设等差数列{a n}的公差是d,其前n项和是S n,若a1=2,d=1,则取最小值时n=2.【解答】解:由a1=2,d=1,得a n=2+(n﹣1)×1=n+1,,∴===.当且仅当n+1=,即n=,又n∈N+,∴n=2.故答案为:2.三.解答题(共4小题)19.(2018•新课标Ⅱ)记S n为等差数列{a n}的前n项和,已知a1=﹣7,S3=﹣15.(1)求{a n}的通项公式;(2)求S n,并求S n的最小值.【解答】解:(1)∵等差数列{a n}中,a1=﹣7,S3=﹣15,∴a1=﹣7,3a1+3d=﹣15,解得a1=﹣7,d=2,∴a n=﹣7+2(n﹣1)=2n﹣9;(2)∵a1=﹣7,d=2,a n=2n﹣9,∴S n===n2﹣8n=(n﹣4)2﹣16,∴当n=4时,前n项的和S n取得最小值为﹣16.20.(2017春•冀州市校级期末)等差数列{a n}满足a3=10,a5=4.数列的前n项和为S n,(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求S10.(3)求前n项和S n的最大值.【解答】解:(1)由a3=10,a5=4.可得a1+2d=10,a1+4d=4.解得d=﹣3,a1=16.∴a n=16﹣3(n﹣1)=﹣3n+19.(2)S10==25.(3)令a n=﹣3n+19≥0,解得n=6+.∴前n项和S n的最大值=S6==51.21.(2017•日照三模)等差数列{a n}前n项和为S n,且S5=45,S6=60.(1)求{a n}的通项公式a n;(2)若数列{b n}满足b n+1﹣b n=a n(n∈N*)且b1=3,求{}的前n项和T n.【解答】解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,∵S5=45,S6=60,∴,解得.∴a n=5+(n﹣1)×2=2n+3.(2)∵b n+1﹣b n=a n=2n+3,b1=3,∴b n=(b n﹣b n﹣1)+(b n﹣1﹣b n﹣2)+…+(b2﹣b1)+b1=[2(n﹣1)+3]+[2(n﹣2)+3]+…+(2×1+3)+3==n2+2n.∴=.∴T n=…+==.22.(2017秋•普陀区校级期中)已知等差数列{a n}的前9 项和为153(1)问:数列{a n}中是否存在确定的项,若存在,请求出该项,若不存在,请说明理由.(2)若从数列{a n}中,依次取出第二项,第四项,第八项,第项,按原来的顺序组成一个首项为8 的新数列{c n},求数列{c n}的前n 项和.【解答】解:(1)由S9==9a5=153,解得a5=17.∴数列{a n}中存在确定的项,为a5=17.(2)从数列{a n}中,依次取出第二项,第四项,第八项,第项,按原来的顺序组成一个首项为8 的新数列{c n},求数列{c n}的前n 项和.。
等差数列复习PPT优秀课件
要 5、如果在两a个 与b数 中间插入一A个 ,
使得 a、、A、构成等差,数那列么 A叫做
点 a与b的等差中 . 项
复 6、如果 a、、A成 、 等差,数那列么
习
Aab 2
7.性质: 在等差数列a n 中,d 为公差,
87.当一切毫无希望时,我看着切石工人在他的石头上,敲击了上百次,而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时,石头被劈成两半。我体会到,并非那一击,而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯·瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士·雷德非]
89.虚荣心很难说是一种恶行,然而一切恶行都围绕虚荣心而生,都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石,我们的心灵正在失去自由,成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰]
10.性质:若数列 an 前n项和为 s n,则
an SS1n Sn1
(n 2) (n 1)
11.等差数列的前 n项和公式:
SnΒιβλιοθήκη n(a1 an) 2或
n(n1)d Sn na1 2
注意:两n个,a公1,式d,都an表中明三要个求 S n 必须已知
12.性质: Sm, S2m-Sm, S3m-S2m, 也成等差数列.
94.对一个适度工作的人而言,快乐来自于工作,有如花朵结果前拥有彩色的花瓣。――[约翰·拉斯金] 95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍贵的了,因为没有时间我们几乎无法做任何事。――[威廉·班] 96.人生真正的欢欣,就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己;而不是源于独自发光.自私渺小的忧烦躯壳,只知抱怨世界无法带给你快乐。――[萧伯纳]
第2节 等差数列--2025年高考数学复习讲义及练习解析
第二节等差数列课标解读考向预测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,并能用等差数列的有关知识解决相应的问题.4.了解等差数列与一次函数的关系.预计2025年高考将会从以下两个角度来考查:(1)等差数列及其前n 项和的基本运算与性质;(2)等差数列的综合应用,可能与等比数列、函数、方程、不等式相结合考查,难度中档.必备知识——强基础1.等差数列的有关概念(1)定义:一般地,如果一个数列从第012项起,每一项与它的前一项的差都等于02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03d 表示,定义表达式为a n -a n -1=d (常数)(n ≥2,n ∈N *).(2)等差中项:若三个数a ,A ,b 成等差数列,则A 叫做a 与b 的等差中项,且有2A =04a +b .提醒:在等差数列{a n }中,从第2项起,每一项都是它前后两项的等差中项,即{a n }成等差数列⇔a n +1+a n -1=2a n (n ≥2).2.等差数列的有关公式(1)通项公式:a n =05a 1+(n -1)d .(2)前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2或S n =06na 1+n (n -1)2d .3.等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +07(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)若已知等差数列{a n },公差为d ,前n 项和为S n ,则①等间距抽取a p ,a p +t ,a p +2t ,…,a p +(n -1)t ,…为等差数列,公差为td ;②等长度截取S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…为等差数列,公差为m 2d ;③算术平均值S 11,S 22,S 33,…为等差数列,公差为d2.(3)若项数为偶数2n ,则S 2n =n (a 1+a 2n )=n (a n +a n +1),S 偶-S 奇=nd ,S 奇S 偶=a na n +1;若项数为奇数2n -1,则S 2n -1=(2n -1)a n ,S 奇-S 偶=a n ,S 奇S 偶=nn -1.(4)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }(其中p ,q 为常数)也是等差数列.1.已知数列{a n }的通项公式是a n =pn +q (其中p ,q 为常数),则数列{a n }一定是等差数列,且公差为p .2.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.3.等差数列{a n }的单调性:当d >0时,{a n }是递增数列;当d <0时,{a n }是递减数列;当d =0时,{a n }是常数列.4.数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn (A ,B 为常数).5.若{a n }与{b n }为等差数列,且前n 项和分别为S n 与T n ,则a m b m =S 2m -1T 2m -1.1.概念辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)等差数列的前n 项和S n 是项数为n 的二次函数.()(2)数列{a n }为等差数列的充要条件是对任意n ∈N *,都有2a n +1=a n +a n +2.()(3)等差数列{a n }的前n 项和S n =n (a m +a n +1-m )2.()(4)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,则S n 与a n 不可能相等.()答案(1)×(2)√(3)√(4)×2.小题热身(1)(2023·福建福州质检)在等差数列{a n }中,若a 1+a 2=5,a 3+a 4=15,则a 5+a 6=()A .10B .20C .25D .30答案C解析等差数列{a n }中,每相邻2项的和仍然构成等差数列,设其公差为d ,若a 1+a 2=5,a 3+a 4=15,则d =15-5=10,因此a 5+a 6=(a 3+a 4)+d =15+10=25.故选C.(2)(北师大版选择性必修第二册2.2练习3(2)改编)设数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a6=2且S5=30,则S8=() A.31B.32 C.33D.34答案B解析解法一:由S5=5a3=30,得a3=6,又a6=2,∴S8=8(a1+a8)2=8(a3+a6)2=8×(6+2)2=32.故选B.解法二:设等差数列{a n}的公差为d,1+5d=2,a1+5×42d=30,1=263,=-43,∴S8=8a1+8×72d=8×263-28×43=32.故选B.(3)(2022·全国乙卷)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若2S3=3S2+6,则公差d=________.答案2解析由2S3=3S2+6可得2(a1+a2+a3)=3(a1+a2)+6,化简得2a3=a1+a2+6,即2(a1+2d)=2a1+d+6,解得d=2.(4)(人教A选择性必修第二册4.2.2例8改编)某剧场有20排座位,后一排比前一排多2个座位,最后一排有60个座位,则剧场总共的座位数为________.答案820解析设第n排的座位数为a n(n∈N*),数列{a n}为等差数列,其公差d=2,则a n=a1+(n-1)d=a1+2(n-1).由已知a20=60,得60=a1+2×(20-1),解得a1=22,则剧场总共的座位数为20(a1+a20)2=20×(22+60)2=820.(5)已知数列{a n}为等差数列,a2+a8=8,则a1+a5+a9=________.答案12解析a1+a9=a2+a8=2a5=8,则a5=4,所以a1+a5+a9=3a5=12.考点探究——提素养考点一等差数列基本量的运算例1(1)已知{a n}为等差数列,其前n项和为S n,若a1=1,a3=5,S n=64,则n=() A.6B.7C.8D.9答案C解析公差d=a3-a12=5-12=2,又S n=64,所以S n=na1+n(n-1)2d=n+n(n-1)=n2=64,解得n=8(负值舍去).故选C.(2)(2024·皖南八校开学考试)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且a3+a5=-10,S6=-42,则S10=()A.6B.10C.12D.20答案B解析设等差数列{a n}的公差为d,因为a3+a5=2a1+6d=-10,S6=6a1+15d=-42,解得a1=-17,d=4,所以S10=10a1+45d=-170+45×4=10.故选B.(3)已知等差数列{a n}中,S n为其前n项和,S4=24,S9=99,则a7=()A.13B.14C.15D.16答案C解析设等差数列{a n}的公差为d,因为S4=24,S9=99,所以a1+4×32d=24,a1+9×82d=99,即a1+3d=12,1+4d=11,1=3,=2,所以a7=a1+6d=3+12=15.故选C.【通性通法】等差数列基本量运算的思想方法方程思想等差数列中包含a1,d,n,a n,S n五个量,可通过方程组达到“知三求二”整体思想当所给条件只有一个时,可将已知和所求都用a1,d表示,寻求两者间的联系,整体代换即可求解等价转化思想运用等差数列性质可以化繁为简,优化解题过程【巩固迁移】1.(2023·陕西部分名校高三下仿真模拟)在等差数列{a n}中,a3+a7=a8=16,则{a n}的公差d =()A.83B.3C .103D .4答案A解析因为a 3+a 7=a 8=2a 5=16,所以a 8-a 5=3d =8,则d =83.故选A.2.(2023·湖南名校联考)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且2a 7-a 11=4,则S 5=()A .15B .20C .25D .30答案B解析设等差数列{a n }的公差为d ,则2(a 1+6d )-(a 1+10d )=a 1+2d =4,所以S 5=5a 1+5×42d =5(a 1+2d )=5×4=20.故选B.考点二等差数列的性质及其应用(多考向探究)考向1等差数列项的性质例2(1)(2024·九省联考)记等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3+a 7=6,a 12=17,则S 16=()A .120B .140C .160D .180答案C解析因为a 3+a 7=2a 5=6,所以a 5=3,所以a 5+a 12=3+17=20,所以S 16=(a 1+a 16)×162=8(a 5+a 12)=160.故选C.(2)设公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 9=3(a 3+a 5+a m ),则m =()A .9B .8C .7D .6答案C解析因为S 9=9a 5,所以9a 5=3(a 3+a 5+a m ),所以a 3+a 5+a m =3a 5,即a 3+a m =2a 5,所以m =7.故选C.【通性通法】等差数列项的性质的关注点关注点一项的性质:在等差数列{a n }中,若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则a m +a n=a p +a q关注点二等差数列题目中,只要出现项的和问题,一般先考虑应用项的性质关注点三项的性质常与等差数列的前n 项和公式S n =n (a 1+a n )2相结合【巩固迁移】3.(2024·河南杞县模拟)已知项数为n 的等差数列{a n }的前6项和为10,最后6项和为110,所有项和为360,则n =()A .48B .36C .30D .26答案B解析由题意知a 1+a 2+…+a 6=10,a n +a n -1+…+a n -5=110,两式相加得6(a 1+a n )=120,所以a 1+a n =20,又n (a 1+a n )2=360,所以n =36.故选B.4.(多选)(2023·山东淄博调研)已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,当首项a 1和d 变化时,a 2+a 8+a 11是一个定值,则下列各项为定值的是()A .a 7B .a 8C .S 13D .S 15答案AC解析由题意知a 2+a 8+a 11=a 1+d +a 1+7d +a 1+10d =3a 1+18d =3(a 1+6d )=3a 7,∴a 7是定值,∴S 13=13(a 1+a 13)2=13a 7,是定值.故选AC.考向2等差数列前n 项和的性质例3(1)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n .若S 5=7,S 10=21,则S 15=()A .35B .42C .49D .63答案B解析解法一:由题意知,S 5,S 10-S 5,S 15-S 10成等差数列,即7,14,S 15-21成等差数列,∴S 15-21+7=28,∴S 15=42.故选B.解法二:∵{a n }为等差数列,∴2S 1010=S 55+S1515,∴S 15=42.故选B.(2)已知等差数列{a n }的项数为奇数,其中所有奇数项之和为319,所有偶数项之和为290,则该数列的中间项为()A .28B .29C .30D .31答案B解析设等差数列{a n }共有2n +1项,则S 奇=a 1+a 3+a 5+…+a 2n +1,S 偶=a 2+a 4+a 6+…+a 2n ,该数列的中间项为a n +1,又S 奇-S 偶=a 1+(a 3-a 2)+(a 5-a 4)+…+(a 2n +1-a 2n )=a 1+d +d +…+d =a 1+nd =a n +1,所以a n +1=S 奇-S 偶=319-290=29.【通性通法】熟练掌握等差数列前n 项和的性质是解决此类试题的关键,解题时注意化归与转化思想的合理运用.【巩固迁移】5.(2024·安徽蚌埠二中阶段考试)已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=-2018,S20202020-S 20142014=6,则S 2023=________.答案8092解析,设其公差为d ,则S 20202020-S 20142014=6d =6,所以d =1,所以S 20232023=S 11+2022d =-2018+2022=4,所以S 2023=8092.6.(2023·广东湛江模拟)有两个等差数列{a n },{b n },其前n 项和分别为S n ,T n .若a n b n =2n -13n +1,则S 11T 11=________;若S n T n =2n -13n +1,则a 5b 4=________.答案11191722解析若a n b n =2n -13n +1,则S 11T 11=11a 611b 6=2×6-13×6+1=1119.若S n T n =2n -13n +1=2n 2-n 3n 2+n,则可设S n =(2n 2-n )k ,T n =(3n 2+n )k ,所以a 5=S 5-S 4=45k -28k =17k ,b 4=T 4-T 3=52k -30k =22k ,所以a 5b 4=1722.考向3等差数列前n 项和的最值问题例4在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15.求当n 取何值时,S n 取得最大值,并求出它的最大值.解解法一(函数法):因为a 1=20,S 10=S 15,所以10×20+10×92d =15×20+15×142d ,所以d =-53,S n =20n +n (n -1)2·=-56n 2+1256n +312524.因为n ∈N *,所以当n =12或13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130.解法二(邻项变号法——利用单调性):因为a 1=20,S 10=S 15,所以10×20+10×92d =15×20+15×142d ,所以d =-53,a n =20+(n -=-53n +653.因为a 1=20>0,d =-53<0,所以数列{a n }是递减数列.由a n =-53n +653≤0,得n ≥13,即a 13=0.当n ≤12时,a n >0;当n ≥14时,a n <0.所以当n =12或13时,S n 取得最大值,且最大值为S 12=S 13=12×20+12×112×130.解法三:(邻项变号法——利用性质):由S 10=S 15得S 15-S 10=a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0,所以5a 13=0,即a 13=0.又d =a 13-a 113-1=-53,所以当n =12或13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=12×20+12×112×130.【通性通法】求等差数列前n 项和S n 最值的两种方法【巩固迁移】7.(多选)(2023·济宁模拟)设等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和是S n ,已知S 14>0,S 15<0,则下列说法正确的是()A .a 1>0,d <0B .a 7+a 8>0C .S 6与S 7均为S n 的最大值D .a 8<0答案ABD解析因为S 14>0,S 15<0,所以S 14=14×(a 1+a 14)2=7(a 1+a 14)=7(a 7+a 8)>0,即a 7+a 8>0,因为S 15=15×(a 1+a 15)2=15a 8<0,所以a 8<0,所以a 7>0,所以等差数列{a n }的前7项为正数,从第8项开始为负数,则a 1>0,d <0,S 7为S n 的最大值.故选ABD.8.(2024·陕西省洛南中学高三月考)已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,且S 2=35,a 2+a 3+a 4=39,则当S n 取得最大值时,n 的值为________.答案7解析解法一:设数列{a n }的公差为d ,a 1+d =35,2+a 3+a 4=3a 3=3(a 1+2d )=39,解1=19,=-3,则S n =19n +n (n -1)2×(-3)=-32n 2+412n +168124.又n ∈N *,∴当n =7时,S n 取得最大值.解法二:设等差数列{a n }的公差为d .∵a 2+a 3+a 4=3a 3=39,∴a 3=13,∴2a 3-S 2=(a 3-a 2)+(a 3-a 1)=3d =-9,解得d =-3,则a n =a 3+(n -3)d =22-3n ,-3n ≥0,-3(n +1)≤0,解得193≤n ≤223,又n ∈N *,∴n =7,即数列{a n }的前7项为正数,从第8项起各项均为负数,故当S n 取得最大值时,n =7.考点三等差数列的判定与证明例5(2021·全国甲卷)已知数列{a n}的各项均为正数,记S n为{a n}的前n项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①数列{a n}是等差数列;②数列{S n}是等差数列;③a2=3a1.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.解选择条件①③⇒②.已知数列{a n}是等差数列,a2=3a1,设数列{a n}的公差为d,则a2=3a1=a1+d,所以d=2a1.因为S n=na1+n(n-1)2d=n2a1,所以S n=n a1(a1>0),所以S n+1-S n=(n+1)a1-n a1=a1(常数).所以数列{S n}是等差数列.选择条件①②⇒③.已知数列{a n}是等差数列,数列{S n}是等差数列,设数列{a n}的公差为d,则S1=a1,S2=2a1+d,S3=3a1+3d,因为数列{S n}是等差数列,所以S1+S3=2S2,即a1+3a1+3d=22a1+d,化简整理得d=2a1.所以a2=a1+d=3a1.选择条件②③⇒①.已知数列{S n}是等差数列,a2=3a1,设数列{S n}的公差为d,所以S2-S1=d,即4a1-a1=d.所以a1=d2,S n=S1+(n-1)d=nd,所以S n=n2d2.所以a n=S n-S n-1=2d2n-d2(n≥2).又a1=d2也适合该通项公式,所以a n=2d2n-d2(n∈N*).a n+1-a n=2d2(n+1)-d2-(2d2n-d2)=2d2(常数),所以数列{a n}是等差数列.【通性通法】等差数列的判定与证明的常用方法判定方法定义法对任意n∈N*,a n+1-a n是同一常数等差中项法对任意n≥2,n∈N*,满足2a n=a n+1+a n-1通项公式法对任意n∈N*,都满足a n=pn+q(p,q为常数)前n项和公式法对任意n∈N*,都满足S n=An2+Bn(A,B为常数)证明方法定义法对任意n∈N*,a n+1-a n是同一常数等差中项法对任意n≥2,n∈N*,满足2a n=a n+1+a n-1【巩固迁移】9.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a2a4=65,a1+a5=18.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)是否存在常数k,使得数列{S n+kn}为等差数列?若存在,求出常数k;若不存在,请说明理由.解(1)设{a n}的公差为d.∵{a n}为等差数列,∴a1+a5=a2+a4=18,又a2a4=65,∴a2,a4是方程x2-18x+65=0的两个根,又公差d>0,∴a2<a4,∴a2=5,a4=13.1+d=5,1+3d=13,1=1,=4,∴a n=4n-3.(2)由(1)知,S n=n+n(n-1)2×4=2n2-n,假设存在常数k,使得数列{S n+kn}为等差数列.由S1+k+S3+3k=2S2+2k,得1+k+15+3k=26+2k,解得k=1.∴S n+kn=2n2=2n,当n≥2时,2n-2(n-1)=2,为常数,∴数列{S n+kn}为等差数列.故存在常数k=1,使得数列{S n+kn}为等差数列.课时作业一、单项选择题1.已知数列{a n},{b n}为等差数列,且公差分别为d1=2,d2=1,则数列{2a n-3b n}的公差为()A .7B .5C .3D .1答案D解析∵{a n },{b n }为等差数列,∴{2a n -3b n }为等差数列,设其公差为d ,则d =2a n +1-3b n+1-2a n +3b n =2(a n +1-a n )-3(b n +1-b n )=2d 1-3d 2=1.故选D.2.(2024·辽宁六校期初考试)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 6+a 7+a 8+a 9+a 10=20,则S 15=()A .150B .120C .75D .60答案D解析由等差数列的性质可知a 6+a 7+a 8+a 9+a 10=5a 8=20,所以a 8=4,S 15=15(a 1+a 15)2=2a 8×152=15a 8=60.故选D.3.(2023·陕西宝鸡模拟)已知首项为2的等差数列{a n }的前30项中奇数项的和为A ,偶数项的和为B ,且B -A =45,则a n =()A .3n -2B .3n -1C .3n +1D .3n +2答案B解析由题意,n ∈N *,在等差数列{a n }中,首项a 1=2,设公差为d ,前30项中奇数项的和为A ,偶数项的和为B ,且B -A =45,∴-a 1+a 2+…-a 29+a 30=15d =45,解得d =3,∴a n =a 1+(n -1)d =2+3(n -1),即a n =3n -1(n ∈N *).故选B.4.(2023·重庆一诊)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 4S 8=13,则S8S 16=()A .18B .19C .13D .310答案D解析解法一:设等差数列{a n }的公差为d ,由题设,S 4S 8=4a 1+6d 8a 1+28d =13,可得a 1=52d ,所以S8S 16=8a 1+28d 16a 1+120d =310.故选D.解法二:由题意知S 8=3S 4,又S 4,S 8-S 4,S 12-S 8,S 16-S 12成等差数列,且S 8-S 4=2S 4,故S 12-S 8=3S 4,故S 12=6S 4,S 16-S 12=4S 4,得S 16=10S 4,所以S 8S 16=310.故选D.5.数列{a n }和{b n }是两个等差数列,其中ak b k (1≤k ≤5)为常值,若a 1=288,a 5=96,b 1=192,则b 3=()A .64B .128C .256D .512答案B解析由已知条件可得a 1b 1=a 5b 5,则b 5=a 5b 1a 1=96×192288=64,因此b 3=b 1+b 52=192+642=128.故选B.6.(2024·漳州检测)已知S n 是数列{a n }的前n 项和,a 1=1,a 2=2,a 3=3,记b n =a n +a n +1+a n +2且b n +1-b n =2,则S 31=()A .171B .278C .351D .395答案C解析由b n +1-b n =a n +1+a n +2+a n +3-(a n +a n +1+a n +2)=a n +3-a n =2,得a 1,a 4,a 7,…是首项为1,公差为2的等差数列,a 2,a 5,a 8,…是首项为2,公差为2的等差数列,a 3,a 6,a 9,…是首项为3,公差为2的等差数列,所以S 31=(a 1+a 4+…+a 31)+(a 2+a 5+…+a 29)+(a 3+a 6+…+a 30)=1×11+11×10×22+2×10+10×9×22+3×10+10×9×22=351.故选C.7.在等差数列{a n }中,a 1=-9,a 5=-1.记T n =a 1a 2…a n (n =1,2,…),则数列{T n }()A .有最大项和最小项B .有最大项,无最小项C .无最大项,有最小项D .无最大项和最小项答案B解析设等差数列{a n }的公差为d ,∵a 1=-9,a 5=-1,∴a 5=-9+4d =-1,则d =2.∴a n =-9+2(n -1)=2n -11.令a n =2n -11≤0,得n ≤5.5.∴当n ≤5时,a n <0;当n ≥6时,a n ≥1>0.∵T n =a 1a 2…a n (n =1,2,…),∴T 1=-9,T 2=63,T 3=-315,T 4=945,T 5=-945.当n ≥6时,a n ≥1,∴T n <0,且T n +1<T n <0.∴数列{T n }有最大项T 4,无最小项.故选B.8.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若对任意的n ∈N *,均有S 6≤S n 成立,则a 17a 9的最小值为()A .2B .52C .3D .113答案D解析由题意知,S 6是等差数列{a n }的前n 项和中的最小值,必有a 1<0,公差d >0,当a 6=0时,有S 5=S 6,S 5,S 6是等差数列{a n }的前n 项和中的最小值,此时a 6=a 1+5d =0,即a 1=-5d ,则a 17a 9=a 1+16d a 1+8d =11d 3d =113.当a 6<0,a 7≥0,此时a 6=a 1+5d <0,a 7=a 1+6d ≥0,即-6≤a 1d <-5,则a 17a 9=a 1+16d a 1+8d =a 1d +16a 1d +8=1+8a 1d +8,又-6≤a 1d <-5,所以2≤a1d +8<3,即13<1a 1d +8≤12,则83<8a 1d +8≤4,所以113<1+8a 1d +8≤5,所以a 17a 9的最小值为113.故选D.二、多项选择题9.(2024·湖南长郡中学月考)已知数列{a n }的通项公式a n3n +b ,1≤n ≤8,2n -3,n ≥9,b ∈Z ,则下列说法正确的是()A .当{a n }递减时,b 的最小值为3B .当{a n }递减时,b 的最小值为4C .当b =20时,{a n }的前n 项和的最大值为57D .当b{|a n |}为递增数列答案BCD解析a 8=-3×8+b >a 9=-2×9-3⇒b >3,∵b ∈Z ,∴b 的最小值为4,∴A 错误,B 正确;当b =20时,数列{a n }的前6项为正,第7项开始往后为负,∴前6项和最大,S 6=6×(17+2)2=57,∴C 正确;当n ≥9时,a n <0,|a n |=2n +3,数列{|a n |}递增,当1≤n ≤8时,易知数列{a n }递减,当b,a 1>0,a 2<0,且数列{|a n |}1|<|a 2|,8|<|a 9|,∴数列{|a n |}递增,∴D 正确.故选BCD.10.(2023·河北邯郸模拟)已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和,则下列说法正确的是()A .若a 1=a 5,则a 1=a 2=…=a nB .若a 5>a 3,则S 1<S 2<…<S nC.若a3=2,则a21+a25≥8D.若a4=8,a8=4,则S12=66答案ACD解析设等差数列{a n}的公差为d,因为a1=a5,所以a1=a1+4d,所以d=0,则a1=a2=…=a n,故A正确;因为a5>a3,所以a1+4d>a1+2d,所以d>0,{a n}为递增数列,但S1<S2<…<S n 不一定成立,如a1=-2,a2=-1,a3=0,S1=-2,S2=-3,S3=-3,故B不正确;因为a21+a25≥=2a23=8,当且仅当a1=a5=2时取等号,故C正确;4=a1+3d=8,8=a1+7d=4,=-1,1=11,则a12=a4+8d=8-8=0,得S12=a1+a122×12=66,故D正确.故选ACD.三、填空题11.(2023·上海奉贤统考一模)已知等差数列{a n}中,a7+a9=15,a4=1,则a12=________.答案14解析∵{a n}为等差数列,∴设首项为a1,公差为d,又a7+a9=15,a4=1,a1+14d=15,1+3d=1 1=-318,=138,∴a12=a1+11d=-318+11×138=14.12.将数列{2n-1}与{3n-2}的公共项从小到大排列得到数列{a n},则{a n}的前n项和为________.答案3n2-2n解析数列{2n-1}的各项为1,3,5,7,9,11,13,…,数列{3n-2}的各项为1,4,7,10,13,….观察归纳可知,两个数列的公共项为1,7,13,…,是首项为1,公差为6的等差数列,则a n=1+6(n-1)=6n-5.故其前n项和S n=n(a1+a n)2=n(1+6n-5)2=3n2-2n.13.(2024·浙江余姚中学质检)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S6>S7>S5,则满足S n S n+1<0的正整数n的值为________.答案12解析由S6>S7>S5,得S7=S6+a7<S6,S7=S5+a6+a7>S5,所以a7<0,a6+a7>0,所以S13=13(a1+a13)2=13a7<0,S12=12(a1+a12)2=6(a6+a7)>0,所以S12S13<0,即满足S n S n+1<0的正整数n的值为12.14.(2023·昆明诊断)已知数列{a n }满足a 1=2,a 2=4,a n +2-a n =(-1)n +3,则数列{a n }的前10项和为________.答案90解析由题意,当n 为奇数时,a n +2-a n =-1+3=2,所以数列{a 2n -1}是首项为2,公差为2的等差数列,所以a 2n -1=2+2(n -1)=2n ;当n 为偶数时,a n +2-a n =1+3=4,所以数列{a 2n }是首项为4,公差为4的等差数列,所以a 2n =4+4(n -1)=4n .设数列{a n }的前10项和为S 10,则S 10=a 1+a 2+…+a 10=(a 1+a 3+…+a 9)+(a 2+a 4+…+a 10)=5×(2+10)2+5×(4+20)2=90.四、解答题15.(2022·全国甲卷)记S n 为数列{a n }的前n 项和.已知2S nn+n =2a n +1.(1)证明:{a n }是等差数列;(2)若a 4,a 7,a 9成等比数列,求S n 的最小值.解(1)证明:因为2S nn+n =2a n +1,即2S n +n 2=2na n +n ,①当n ≥2时,2S n -1+(n -1)2=2(n -1)a n -1+(n -1),②①-②得,2S n +n 2-2S n -1-(n -1)2=2na n +n -2(n -1)a n -1-(n -1),即2a n +2n -1=2na n -2(n -1)a n -1+1,即2(n -1)a n -2(n -1)a n -1=2(n -1),所以a n -a n -1=1,n ≥2且n ∈N *,所以{a n }是以1为公差的等差数列.(2)由(1)可得a 4=a 1+3,a 7=a 1+6,a 9=a 1+8,又a 4,a 7,a 9成等比数列,所以a 27=a 4a 9,即(a 1+6)2=(a 1+3)(a 1+8),解得a 1=-12,所以a n =n -13,所以S n =-12n +n (n -1)2=12n 2-252n -6258,所以,当n =12或n =13时,(S n )min =-78.16.(2023·全国乙卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知a 2=11,S 10=40.(1)求{a n }的通项公式;(2)求数列{|a n |}的前n 项和T n .解(1)设等差数列的公差为d ,2=a 1+d =11,10=10a 1+10×92d =40,1+d =11,a 1+9d =8,1=13,=-2,所以a n =13-2(n -1)=15-2n .(2)因为S n =n (13+15-2n )2=14n -n 2,令a n =15-2n >0,解得n <152,且n ∈N *,当n ≤7时,则a n >0,可得T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =S n =14n -n 2;当n ≥8时,则a n <0,可得T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=(a 1+a 2+…+a 7)-(a 8+…+a n )=S 7-(S n -S 7)=2S 7-S n =2×(14×7-72)-(14n -n 2)=n 2-14n +98.综上所述,T n n -n 2,n ≤7,2-14n +98,n ≥8.17.(2023·江西九所重点中学高三下第二次联考)已知函数y =f (x )对任意自变量x 都有f (x )=f (4-x ),且函数f (x )在[2,+∞)上单调.若数列{a n }是公差不为0的等差数列,且f (a 6)=f (a 2018),则{a n }的前2023项和是()A .8092B .4046C .2023D .0答案B解析因为函数y =f (x )对任意自变量x 都有f (x )=f (4-x ),于是函数y =f (x )的图象关于直线x=2对称,数列{a n }是公差不为0的等差数列,则数列{a n }是单调数列,又函数f (x )在[2,+∞)上单调,由f (a 6)=f (a 2018)得a 6+a 2018=4,所以{a n }的前2023项和是a 1+a 20232×2023=a 6+a 20182×2023=4046.故选B.18.(2023·海口诊断)在等差数列{a n }中,a 2=-5,a 6与a 8互为相反数,S n 为{|a n |}的前n 项和,T n =nS n ,则T n 的最小值是________.答案6解析设等差数列{a n }的公差为d ,∵a 6+a 8=0,a 2=-5,a 1+12d =0,1+d =-5,1=-6,=1,∴a n=-6+(n-1)×1=n-7.由a n≥0得n≥7,由a n≤0得1≤n≤7,∴当1≤n≤7时,S n=-(a1+a2+…+a n)=-n(-6+n-7)2=-n(n-13)2;当n≥8时,S n=|a1|+|a2|+…+|a n|=-(a1+a2+…+a7)+(a8+a9+…+a n)=2S7+(a1+a2+…+a n)=42+n(n-13)2,∴当1≤n≤7时,T n=nS n=-n2(n-13)2.对于函数y=-x3-13x22,y′=-3x2-26x2,当1≤x≤7时,y′>0,∴y=-x3-13x22在[1,7]上单调递增,∴当1≤n≤7时,T1=6为最小值;当n≥8时,T n=nS n=42n+n2(n-13)2,对于函数y=42x+x3-13x22,y′=42+3x2-26x2,当x≥8时,y′>0,∴函数y=42x+x3-13x22在[8,+∞)上单调递增,∴当n=8时,T8=176为最小值.综上所述,T n的最小值是6.19.(2023·新课标Ⅰ卷)设等差数列{a n}的公差为d,且d>1.令b n=n2+na n,记S n,T n分别为数列{a n},{b n}的前n项和.(1)若3a2=3a1+a3,S3+T3=21,求{a n}的通项公式;(2)若{b n}为等差数列,且S99-T99=99,求d.解(1)∵3a2=3a1+a3,∴3d=a1+2d,解得a1=d,∴S3=3a2=3(a1+d)=6d,又T3=b1+b2+b3=2d+62d+123d=9d,∴S3+T3=6d+9d=21,即2d2-7d+3=0,解得d=3或d=12(舍去),∴a n=a1+(n-1)d=3n.(2)∵{b n}为等差数列,∴2b2=b1+b3,即12a2=2a1+12a3,∴=6da2a3=6d(a1+d)(a1+2d)=1a1,即a21-3a1d+2d2=0,解得a1=d或a1=2d,∵d>1,∴a n>0,又S99-T99=99,由等差数列的性质知,99a 50-99b 50=99,即a 50-b 50=1,∴a 50-2550a 50=1,即a 250-a 50-2550=0,解得a 50=51或a 50=-50(舍去).当a 1=2d 时,a 50=a 1+49d =51d =51,解得d =1,与d >1矛盾,无解;当a 1=d 时,a 50=a 1+49d =50d =51,解得d =5150.综上,d =5150.。
等差数列知识点总结与题型归纳讲义
10.1等差数列知识梳理.等差数列1.等差数列的有关概念(1)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,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,符号表示为a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数).(2)①通项公式:a n =a 1+(n -1)d =nd +(a 1-d )⇒当d ≠0时,a n 是关于n 的一次函数.②通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(3)等差中项:数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是A =a +b2,其中A 叫做a ,b 的等差中项.①若m +n =2p ,则2a p =a m +a n (m ,n ,p ∈N *).②当m +n =p +q 时,a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *).(4)前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2――→a n =a 1+(n -1)dS n =na 1+n (n -1)2d =d 2n 2+a 1-d2n ⇒当d ≠0时,S n 是关于n 的二次函数,且没有常数项.2.常用结论:已知{a n }为等差数列,d 为公差,S n 为该数列的前n 项和.(1)S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,…也成等差数列,公差为n 2d .(2)若{a n }是等差数列,则S nn 也成等差数列,其首项与{a n }首项相同,公差是{a n }公差的12.(3)若项数为偶数2n ,则S 2n =n (a 1+a 2n )=n (a n +a n +1);S 偶-S 奇=nd ;S 奇S 偶=a na n +1.若项数为奇数2n -1,则S 2n -1=(2n -1)a n ;S 奇-S 偶=a n ;S 奇S 偶=nn -1.题型一.等差数列的基本量1.已知等差数列{a n}满足a3+a4=12,3a2=a5,则a6=11.【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,∵a3+a4=12,3a2=a5,∴2a1+5d=12,3(a1+d)=a1+4d,联立解得a1=1,d=2,∴a6=a1+5d=11故答案为:112.(2018•新课标Ⅰ)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【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,3S3=S2+S4,a1=2,∴3×(31+3×22p=a1+a1+d+4a1+4×32d,把a1=2,代入得d=﹣3∴a5=2+4×(﹣3)=﹣10.故选:B.3.(2017•新课标Ⅰ)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【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,∴1+3+1+4=2461+6×52=48,解得a1=﹣2,d=4,∴{a n}的公差为4.故选:C.题型二.等差数列的基本性质1.在等差数列{a n}中,已知a5+a10=12,则3a7+a9等于()A.30B.24C.18D.12【解答】解:∵等差数列{a n}中,a5+a10=12,∴2a1+13d=12,∴3a7+a9=4a1+26d=2(2a1+13d)=24.故选:B.2.在等差数列{a n}中,若a4+a6+a8+a10+a12=120,则a9−1311的值为()A.17B.16C.15D.14【解答】解:由a4+a6+a8+a10+a12=(a4+a12)+(a6+a10)+a8=5a8=120,解得a8=24.a9−1311=a1+8d−1+103=23a1+143d=23(a1+7d)=23a8=16故选:B.3.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a3=10,S4=36,则公差d为2.【解答】解:∵a3=10,S4=36,∴a1+2d=10,4a1+4×32d=36,解得d=2.故答案为:2.题型三.等差数列的函数性质1.下面是关于公差d>0的等差数列{a n}的四个命题:(1)数列{a n}是递增数列;(2)数列{na n}是递增数列;(3)数列{}是递减数列;(4)数列{a n+3nd}是递增数列.其中的真命题的个数为()A.0B.1C.2D.3【解答】解:设等差数列的首项为a1,公差d>0,则a n=a1+(n﹣1)d=dn+a1﹣d,∴数列{a n}是递增数列,故(1)正确;B=B2+(1−p,当n<K12时,数列{na n}不是递增数列,故(2)错误;=+1−,当a1﹣d≤0时,数列{}不是递减数列,故(3)错误;a n+3nd=4nd+a1﹣d,数列{a n+3nd}是递增数列,故(4)正确.∴真命题个数有2个.故选:C.2.已知数列{a n}的前n项和S n=n2(n∈N*),则{a n}的通项公式为()A.a n=2n B.a n=2n﹣1C.a n=3n﹣2D.=1,=12,≥2【解答】解:∵S n=n2,∴当n=1时,a1=S1=1.当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=n2﹣(n﹣1)2=2n﹣1,而当n=1时也满足,∴a n=2n﹣1.故选:B.3.在数列{a n}中,若a n=5n﹣16,则此数列前n项和的最小值为()A.﹣11B.﹣17C.﹣18D.3【解答】解:令a n=5n﹣16≤0,解得n≤3+15.则此数列前n项和的最小值为S3=3×(−11+15−16)2=−18.故选:C.题型四.等差数列的前n项和经典结论1.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S3=9,S9=72,则S6=()A.27B.33C.36D.45【解答】解:∵等差数列{a n}的前n项和为S n,若S3=9,S9=72,∴S3,S6﹣S3,S9﹣S6成等差数列,故2(S6﹣S3)=S3+S9﹣S6,即2(S6﹣9)=9+72﹣S6,求得S6=33,故选:B.2.等差数列{a n}中,S n是其前n项和,1=−11,1010−88=2,则S11=()A.﹣11B.11C.10D.﹣10【解答】解:=B1+oK1)2,得=1+(K1)2,由1010−88=2,得1+10−12−(1+8−12)=2,d=2,1111=1+(11−1)2=−11+5×2=−1,∴S11=﹣11,故选:A.3.若两个等差数列{a n}和{b n}的前n项和分别是S n和T n,已知=2r1,则77等于()A.1321B.214C.1327D.827【解答】解:∵=2r1,∴77=2727=132(1+13)132(1+13)=1313=132×13+1=1327,故选:C.题型五.等差数列的最值问题1.已知等差数列{a n}中,S n是它的前n项和,若S16>0,S17<0,则当S n最大时,n的值为()A.8B.9C.10D.16【解答】解:∵等差数列{a n}中,S16>0且S17<0∴a8+a9>0,a9<0,∴a8>0,∴数列的前8项和最大故选:A.2.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为何值时,S n取得最大值,并求出它的最大值.【解答】解:∵等差数列{a n}中S10=S15,∴S15﹣S10=a11+a12+a13+a14+a15=5a13=0,∴a13=0,∴数列的前12项为正数,第13项为0,从第14项开始为负值,∴当n=12或13时,S n取得最大值,又公差d=13−113−1=−53,∴S12=12×20+12×112(−53)=130∴S n的最大值为1303.(2014·江西)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(﹣1,−78).【解答】解:∵S n=7n+oK1)2,当且仅当n=8时S n取得最大值,∴7<8 9<8,即49+21<56+2863+36<56+28,解得:>−1<−78,综上:d的取值范围为(﹣1,−78).题型六.证明等差数列1.已知数列{a n}满足1=35,=2−1K1(≥2,∈∗),数列{b n}满足=1−1(∈∗).(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.【解答】解:(1)由1=35,=2−1K1(≥2,∈∗),得a n+1=2−1(n∈N•)b n+1﹣b n=1r1−1−1−1=12−1−1−1−1=1…(4分)又b1=−52,所以{b n}是以−52为首项,1为公差的等差数列…(6分)(2)因为b n=b1+(n﹣1)=n−72,所以a n=1+1=22K7+1.…(9分)1≤n≤3时数列{a n}单调递减且a n<1,n≥4时数列{a n}单调递减且a n>1所以数列{a n}的最大项为a4=3,最小项为a3=﹣1.…(14分)2.已知数列{a n}中,a2=1,前n项和为S n,且S n=o−1)2.(1)求a1;(2)证明数列{a n}为等差数列,并写出其通项公式;【解答】解:(1)令n=1,则a1=S1=1(1−1)2=0(2)由=o−1)2,即=B2,①得r1=(r1)r12.②②﹣①,得(n﹣1)a n+1=na n.③于是,na n+2=(n+1)a n+1.④③+④,得na n+2+na n=2na n+1,即a n+2+a n=2a n+1又a1=0,a2=1,a2﹣a1=1,所以,数列{a n}是以0为首项,1为公差的等差数列.所以,a n=n﹣1课后作业.等差数列1.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S9=72,则a1+a5+a9=()A.36B.24C.16D.8【解答】解:由等差数列的求和公式可得,S9=92(a1+a9)=72,∴a1+a9=16,由等差数列的性质可知,a1+a9=2a5,∴a5=8,∴a1+a5+a9=24.故选:B.2.设等差数列{a n}的前n项和为S n,S8=4a3,a7=﹣2,则a10=()A.﹣8B.﹣6C.﹣4D.﹣2【解答】解:等差数列{a n}中,前n项和为S n,且S8=4a3,a7=﹣2,则81+28=41+81+6=−2,解得a1=10,d=﹣2,∴a10=a1+9d=﹣8.故选:A.3.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且a1>0,2a5+a11=0,则下列说法错误的为()A.a8<0B.当且仅当n=7时,S n取得最大值C.S4=S9D.满足S n>0的n的最大值为12【解答】解:∵2a5+a11=0,∴2a1+8d+a1+10d=0,∴a1=﹣6d,∵a1>0,∴d<0,∴{a n}为递减数列,∴a n=a1+(n﹣1)d=﹣6d+(n﹣1)d=(n﹣7)d,由a n≥0,(n﹣7)d≥0,解得n≤7,∴数列前6项大于0,第7项等于0,从第8项都小于0,∴a8<0,当n=6或7时,S n取得最大值,故A正确,B错误;∵S4=4a1+6d=﹣24d+6d=﹣18d,S9=9a1+36d=﹣28d+36d=﹣18d,∴S4=S9,故C正确;∴S n=na1+oK1)2=2(n2﹣13n)>0,解得0<n<13,∴满足S n>0的n的最大值为12,故D正确.故选:B.4.若等差数列{a n}满足a7+a8+a9>0,a7+a10<0,则当n=8时,{a n}的前n项和最大;当S n>0时n的最大值为15.【解答】解:∵a7+a8+a9=3a8>0,a7+a10=a8+a9<0,∴a8>0,a9<0,∴n=8时,{a n}的前n项和最大;∵S15=15(1+15)2=15a8>0,S16=16(1+16)2=8(a8+a9)<0,∴当S n>0时n的最大值为15.故答案为:8;15.5.在数列{a n}中,a2=8,a5=2,且2a n+1﹣a n+2=a n(n∈N*),则|a1|+|a2|+…+|a10|的值是()A.210B.10C.50D.90【解答】解:∵2a n+1﹣a n+2=a n(n∈N*),即2a n+1=a n+2+a n(n∈N*),∴数列{a n}是等差数列,设公差为d,则a1+d=8,a1+4d=2,联立解得a1=10,d=﹣2,∴a n=10﹣2(n﹣1)=12﹣2n.令a n≥0,解得n≤6.S n=o10+12−2p2=11n﹣n2.∴|a1|+|a2|+…+|a10|=a1+a2+…+a6﹣a7﹣…﹣a10=2S6﹣S10=2(11×6﹣62)﹣(11×10﹣102)=50.故选:C.6.已知在正整数数列{a n}中,前n项和S n满足:S n=18(a n+2)2.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若b n=12a n﹣30,求数列{b n}的前n项和的最小值.【解答】解:(1)∵S n=18(a n+2)2,∴当n=1时,1=18(1+2)2,化为(1−2)2=0,解得a1=2.当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=18(a n+2)2−18(K1+2)2,化为(a n﹣a n﹣1﹣4)(a n+a n﹣1)=0,∵∀n∈N*,a n>0,∴a n﹣a n﹣1=4.∴数列{a n}是等差数列,首项为2,公差为4,∴a n=2+4(n﹣1)=4n﹣2.(2)b n=12a n﹣30=12(4−2)−30=2n﹣31.由b n≤0,解得≤312,因此前15项的和最小.又数列{b n}是等差数列,∴数列{b n}的前15项和T15=15(−29+2×15−31)2=−225.∴数列{b n}的前n项和的最小值为﹣225.。
等差数列复习课件ppt
【解析】 (1)由已知得Sn-Sn-1=2Sn-1Sn(n≥2),
若Sn-1Sn=0,由上式可知Sn-Sn-1=0,从而an=0.
但S1=a1=1≠0,矛盾,故Sn-1Sn≠0.
∴S1n-Sn1-1=-2.
由等差数列的定义知{
1 Sn
}是以1为首项,-2为公差的等
A.63
B.45
C.36
D.27
【解析】 S3,S6-S3,S9-S6成等差数列,即9,27,a7+ a8+a9成等差数列,∴a7+a8+a9=54-9=45.故选B.
【答案】 B
(2)设数列{an},{bn}都是等差数列.若a1+b1=7,a3+b3 =21,则a5+b5=________.
【解析】 ∵a1+a5=2a3,b1+b5=2b3, ∴a5+b5=2(a3+b3)-(a1+b1)=2×21-7=35. 【答案】 35
【答案】 C
探究2 (1)本例用到等差数列中最常用的性质:①d= app--qaq,②若m+n=p+q,则am+an=ap+aq.
(2)利用等差数列性质(特别是感觉条件不够时)求解即简 捷,又漂亮.
思考题2 (1)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S3
=9,S6=36,则a7+a8+a9等于( )
思考题3 (1)(2014·北京理)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.
【解析】 由等差数列的性质可得a7+a8+a9=3a8>0, 即a8>0;而a7+a10=a8+a9<0,故a9<0.所以数列{an}的前8项 和最大.
等差数列复习精品讲义
;
(2)若 项 数 为 奇 数
,设 共 有
2n
-
1
项
,则 ①
S
奇
-S
偶
=
an
=
a中
;②
S奇 S偶
=
n-n1 .
(3)对与一个等差数列,Sn,S2n − Sn,S3n − S2n 仍成等差数列.公差为 n2d.
20.等差数列 {an} 的前 m 项和为 30,前 2m 项和为 100,则它的前 3m 项和为(
)
A.
−
2 3
B. -31
C.
1 3
D.
2 3
16.设等差数列 an 的前 n 项和为 sn, 若 a6 = s3 = 12, 则 an =
.
17.设{an}为等差数列,Sn
为数列{an}的前
n
项和
,已知
S7
=
7
,S15
=
75,Tn
为数列
Sn n
的前
n 项和,求 Tn.
18.等差数列 an 的前 n 项和记为 Sn,已知 a10 = 30 , a20 = 50 (1)求通项 an; (2)若 Sn = 242,求 n.
13.设等差数列 an
的前
n
项和为
Sn
,若
a5
=
5a3
则
S9 S5
=
14.已知数列{bn}是等差数列,b1 = 1,b1 + b2 + … + b10 = 100, 求数列{bn}的通项 bn.
15.已知 an 数列是等差数列,a10 = 10,其前 10 项的和 S10 = 70,则其公差 d 等于(
高中数学讲义:等差数列性质
等差数列性质一、基础知识:1、定义:数列{}n a 若从第二项开始,每一项与前一项的差是同一个常数,则称{}n a 是等差数列,这个常数称为{}n a 的公差,通常用d 表示2、等差数列的通项公式:()11n a a n d =+-,此通项公式存在以下几种变形:(1)()n m a a n m d =+-,其中m n ¹:已知数列中的某项m a 和公差即可求出通项公式(2)n ma a d n m -=-:已知等差数列的两项即可求出公差,即项的差除以对应序数的差(3)11n a a n d-=+:已知首项,末项,公差即可计算出项数3、等差中项:如果,,a b c 成等差数列,则b 称为,a c 的等差中项(1)等差中项的性质:若b 为,a c 的等差中项,则有c b b a -=-即2b a c =+(2)如果{}n a 为等差数列,则2,n n N *"³Î,n a 均为11,n n a a -+的等差中项(3)如果{}n a 为等差数列,则m n p q a a a a m n p q+=+Û+=+注:①一般情况下,等式左右所参与项的个数可以是多个,但要求两边参与项的个数相等。
比如m n p q s +=++,则m n p q s a a a a a +=++不一定成立② 利用这个性质可利用序数和与项数的特点求出某项。
例如:478920a a a a +++=,可得478977777420a a a a a a a a a +++=+++==,即可得到75a =,这种做法可称为“多项合一”4、等差数列通项公式与函数的关系:()111n a a n d d n a d =+-=×+-,所以该通项公式可看作n a 关于n 的一次函数,从而可通过函数的角度分析等差数列的性质。
例如:0d >,{}n a 递增;0d <,{}n a 递减。
等差数列讲义
等差数列知识要点:1.若干个数排成一列称为数列,数列中的每一个数称为一项,第一项为首项,最后一项为末项;从第二项开始,后项与前项之差都相等的数列称为等差数列,后项与前项之差为公差,数列中数的个数称为项数。
2.等差数列相关公式。
末项=首项+公差×(项数-1)首项=末项-公差×(项数-1)公差=(末项-首项)÷(项数-1)项数=(末项-首项)÷公差+1和=中间数×项数和=(首项+末项)×项数÷2[ 例1] 判断下面的数列是不是等差数列,如果是等差数列请说出公差、首项、末项、项数分别是多少。
(1)5、10、15、20、25、30;(2) 88、80、72、64、56、48、40、32;(3) 8、8、8、8、8、8;(4)1、2、1、2、1、2、1、2.解析:每相邻两个数的差都相等,这样的数列叫做等差数列。
这个相等的差叫该数列的公差,我们把数列的第一项叫首项,最后一项叫末项,数列中所有数的个数叫项数。
(1)这是一个递增的数列,依次增加5,也就是相邻两个数的差为5,是等差数列。
公差为5,首项:5,末项:30,项数:6。
(2)这是一个递减的数列,依次减少8,也就是相邻两个数的差为8,是等差数列。
公差8,首项:88,末项:32,项数:8。
(3)这个数列相邻两个数的差为0是等差数列。
公差8,首项:8,末项:8,项数:6。
(4)这个数列不是等差数列。
因为第二项减第一项差为1,可第三项减第二项不够减,所以每相邻两个数的差不相等,不是等差数列。
以第一个等差数列为例子,5、10、15、20、25、30。
问:第3项比第1项相差几个公差?()第4项比第1项相差几个公差?()第5项比第2项相差几个公差?()第10项比第2项相差几个公差?()小结:等差数列中,第几项与第几项相差几个公差,我们只需要把项数的编号减一减即可。
[ 例2] 1+2+3+…+99+100=?解析:这串加数1,2,3,…,99,100是等差数列,首项是1,末项是100,共有100个数,项数是100。
等差数列专题讲义
学习改变命运,奋斗成就未来 等差数列专题讲义(一)定义及公式解读高考! 数列是高考中知识最系统、所用解题方法最直观,高考中最容易拿分的题目。
等差数列作为最简单的一种数列,又是最基本的、体现数列特点的知识点。
1、等差数列的定义(1) 文字定义:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,这个数列就叫做等差数列,这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,这个常数叫做等差数列的公差,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母公差通常用字母d来表示。
(2) 符号定义:如果数列{}n a 满足1(,2;)n n a a d n N n d +--=γ是常数,那么数列{}n a 叫做等差数列。
其中,常数d 叫做数列的公差。
2、等差数列的通项公式等差数列的通项公式是:1(1)n a a n d =+-(1) 在等差数列中,21a a d =+,3212a a d a d =+=+,……,1(1)n a a n d =+-(2) 根据等差数列的定义,21a a d -=,32a a d -=,……,1n n a a d --=;将以上1n -个式子相加,就可以得到1(1)n a a n d =+-。
等差数列的通项公式有两个量决定:首项1a ,公差d 。
因此,只要我们知道了等差数列的任意两项,就能列出二元一次方程组解出首项1a ,公差d ,进而确定通项公式。
3、等差数列的前n 项和(☆☆)等差数列的n 项和公式为: 1()2n n n a a S += 1(1)2n n n S na d -=+等差数列的前n 项和是一个关于n 的二次函数,同样有两个参数:首项1a ,公差d 。
怎样推导等差数列的前n 项和公式?(倒序相加法)4、等差中项+,c的等差中项。
11-+1项和,若1a a ++;+1=n S a 偶 ;1=S n-偶 {}n n 是以2为公差的等差数列。
等差数列同步讲义
一、等差数列概念如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,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,常用字母d 表示.即等差数列有递推公式:*1()n n a a d n N +-=∈.二、等差数列的通项公式及推导等差数列的通项公式为:*1(1)n a a n d n N =+-∈,. 等差数列的公式的推导:累加法等差数列通项公式的推导:2132121n n n n a a d a a da a da a d----=-=-=-=,将这1n -个式子的等号两边分别相加得:1(1)n a a n d -=-,即1(1)n a a n d =+-.由等差数列的通项公式易知:()n m a a n m d -=-.三、等差中项如果三个数x A y ,,组成等差数列,那么A 叫做x 和y 的等差中项,即2x yA += 四、等差数列的常用性质(1)在等差数列中,若p q m n +=+,则p q m n a a a a +=+,若2m p q =+,则2m p q a a a =+;该性质推广到三项,即m ,n ,t ,p ,q ,*s N ∈,且m n s p q t ++=+++p q s m n t a a a a a a ⇒+=++. 推广到一般形式,只要两边项数一样,且下标和相等即可.(2)若{}{},n n a b 均为等差数列,且公差分别为12,d d ,则数列{}{}{},,n n n n pa a q a b +±也为等差数列,且公差分别为1112,,pd d d d ±.(3)如果等差数列{}n a 的公差为d ,则{}0n d a >⇔是递增数列;{}0n d a <⇔是递减数列;{}=0n d a ⇔ 是常数列.(4)在等差数列中,等距离取出若干项也构成一个等差数列,即2,,n n m n m a a a ++,....,为等差数列,公差为md .五、等差数列的前n 项和及推导过程等差数列前n 项和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+. 等差数列前n 项和公式的推导:倒序相加 1111()(2)[(1)]n S a a d a d a n d =+++++++-,把项的顺序反过来,可将n S 写成:()(2)[(1)]n n n n n S a a d a d a n d =+-+-++--,将这两式相加得:11112()()()()n n n n n S a a a a a a n a a =++++++=+,从而得到等差数列的前n 项和公式1()2n n n a a S +=,又1(1)n a a n d =+-, 等差数列知识讲解得11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+. 六、等差数列前n 项和的性质(1)在等差数列的前n 项和也构成一个等差数列,即n S ,232,n n n n S S S S --,...为等列,公差为2n d . (2){}n a 为等差数列① 当项数为奇数时,由1212n n a a a -+=得,()2121(21)()212n n n n n a a S n a ---+==-, ② 当项数为偶数时,由121n n n a a a a ++=+得, 1()n n n S n a a +=+. (3)通项公式是n a An B =+ ()0A ≠是一次函数的形式;前n 项和公式()20n S An Bn A =+≠ 是不含常数项的二次函数的形式.(注:当0d =时,1n S na =,1n a a =)(4){}n a 为等差数列,()20n S An Bn A =+≠,则n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭也成等差数列 (5)等差数列{}n a 的公差为d ,S S 奇偶,分别代表数列奇数项和、偶数项和,如果数列有21n +项,则1S n S n+=奇偶;如果数列有2n 项,则S S nd -=偶奇. (6)若10a >,0d <,此时二次函数开口向下,对称轴在y 轴的右侧,n S 有最大值,可由不等式组10n n a a +⎧⎨⎩≥≤来确定n .若10a <,0d >,此时二次函数开口向上,对称轴在y 轴的右侧,n S 有最小值,可由不等式组10n n a a +⎧⎨⎩≤≥来确定n .七、等差数列的前n 项和公式与二次函数(1)区别和联系区别联系n S 定义域为*N 图像是一系列的额孤立点 (1)解析式都是二次式;(2)n S 图像是抛物线上的图像的一系列的点.()f x定义域为R图像是一条光滑的抛物线(2)观察()20n S An Bn A =+≠和211(1)==()222n n n d d S na d n a n -++-得1,22d dA B a ==-; (3)应用二次函数求()20n S An Bn A =+≠的最大值和最小值的特殊性:即当*2Bn N A=-∈,n S 达到最大或最小.而当*2B n N A =-∉时,n 取与2BA-最近的正整数即可. (4)由二次函数的性质可得:当0d >时,n S 有最小值,:当0d <时,n S 有最大值.题型一、等差数列的定义及通项公式【例1】 判断数52、27()k k *+∈N 是否是等差数列{}n a :5311---,,,,中的项,若是,是第几项?【例2】 若三个数42262a a a -+-,,,适当排列后构成递增等差数列,求a 的值和相应的数列.【例3】 在数列{}n a 中,112221n n a a a +==+,,则101a 的值为( ) A .49 B .50 C .51 D .52【例4】 lg(32)-与lg(3+2)的等差中项为( )A .0B . 32lg()32-+ C .(526)lg - D .1【例5】 等差数列{}n a 中,1472461545a a a a a a ++==,,求数列的通项公式.【例6】 若关于x 的方程20x x a -+=和20()x x b a b -+=≠的四个根可组成首项为14的等差数列,则a b +的值是_________.【例7】 《莱茵德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一.书中有这样的题目:把100个面包分给5个人,使每人的面包数成等差数列,且使最大的三分之和的13是最小的两份之和,则最小1份得大小是 .【例8】 设数列{}n a 满足1a 6=,24a =,33a =,且数列{}1n n a a +-()n *∈N 是等差数列,求数列{}n a 的通项公式.题型二、等差数列通项的性质【例9】 在等差数列{}n a 中,3737a a +=,则2468a a a a +++=__________.【例10】 等差数列123n a a a a ,,,,的公差为d ,则数列1235555n a a a a ,,,,是( ) A .公差为d 的等差数列 B .公差为5d 的等差数列 C .非等差数列D .以上都不对【例11】 在等差数列{}n a 中,已知1234520a a a a a ++++=,那么3a 等于( )A .4B .5C .8D .10【例12】 在等差数列{}n a 中,若4515a a +=,715a =,则2a 的值为( )A .3-B .0C .1D .2【例13】 等差数列{}n a 前9项的和等于前4项的和.若1410k a a a =+=,,则k = . 题型三、等差数列的前n 项和【例14】 设n S 是等差数列*{}()n a n N ∈的前n 项和,且1417a a ==,,则5______S = 【例15】 设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若11a =,公差2d =,224k k S S +-=,则k = ( )A .8B .7C .6D .5【例16】 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足32132S S -=,则数列{}n a 的公差是( ) A .12B .1C .2D .3 【例17】 《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为 升.【例18】 在各项均不为0的等差数列{}n a 中,若2110(2)n n n a a a n +--+=≥,则214n S n --等于( )A .2-B .0C .1D .2题型四、等差数列的前n 项和性质【例19】 已知等差数列共有10项,其中奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差等于_____ 【例20】 等差数列{}n a 中,已知公差12d =,且139960a a a +++=,则12100a a a +++=【例21】 设等差数列的前n 项的和为n S ,且1284S =,20460S =,求28S .【例22】 有两个等差数列{}n a ,{}n b ,其前n 项和分别为n S ,n T ,若对n +∈N 有7223n n S n T n +=+成立,求55a b .【例23】 已知22()2(1)57f x x n x n n =-+++-,(1)设()f x 的图象的顶点的纵坐标构成数列{}n a ,求证{}n a 为等差数列. (2)设()f x 的图象的顶点到x 轴的距离构成{}n b ,求{}n b 的前n 项和.【例24】 等差数列{}n a 中,125a =,917S S =,问数列的多少项之和最大,并求此最大值.【例25】 等差数列前10项的和为140,其中,项数为奇数的各项的和为125,求其第6项及公差.【例26】 已知等差数列{}n a 的前n 项和记为n S ,如果48124a a =-=-,, (1)求数列{}n a 的通项公式(2)求n S 的最小值及相应的n 的值【例27】 等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若70a >,80a <,则下列结论正确的是( )A .78S S <B .1516S S <C .130S >D .150S >【例28】 设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若111a =-,466a a +=-,则当n S 取最小值时,n 等于( ) A .6B .7C .8D .9【例29】 若等差数列{}n a 共有()*21n n N +∈项,,S S 奇偶分别代表下标为奇数和偶数的数列和,已知40,35S S ==奇偶,则数列的项数为( )A .10B .15C .35D .75【例30】 已知数列{}n a 的通项公式3log ()1n na n n =∈+*N ,设其前n 项和为n S ,则使4n S <-成立的最小自然数n 等于( )A .83B .82C .81D .80【例31】 已知数列{}n a 是等差数列,其前项和为n S ,347,24a S ==.(1) 求数列{}n a 的通项公式;(2) 设p q ,是正整数,且p q ≠,证明221()2p q p q S S S +<+.【例32】 有固定项的数列{}n a 的前n 项和22n S n n =+,现从中抽取某一项(不包括首相、末项)后,余下的项的平均值是79. (1)求数列{}n a 的通项n a ;(2)求这个数列的项数,抽取的是第几项.【练1】 有两个等差数列{}n a ,{}n b ,其前n 项和分别为n S ,n T ,若对n +∈N 有7223n n S n T n +=+成立,求65a b .随堂练习【练2】 数列{}n a 为等差数列,其前n 项和为n S ,若10100100,10S S ==,则110______.S =.【练3】 等差数列{}n a 的前m 项和m S 为30,前2m 项和2m S 为100,则它的前3m 项和3m S 为_______. 【练4】 已知}{n a 为等差数列,341a a +=,则其前6项之和为_____. 【练5】 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,a 2=4,S 5=35.(Ⅰ)求数列{}n a 的前n 项和n S ;(Ⅱ)若数列{}n b 满足n a n b e =,求数列{}n b 的前n 项和n T .【练6】 设等差数列{}n a 的前n 项和为11,2,0,3n m m m S S S S -+=-==,则m =( ) A .3 B .4 C .5 D .6【练7】 若等差数列的前6项和为23,前9项和为57,则数列的前n 项和n =S __________. 【练8】 在等差数列{}n a 中,已知3810a a +=,则573a a +=_____. 【练9】 等差数列{}n a 中,34259,18a a a a +==, 则16_____.a a = 【练10】 在等差数列{}n a 中,12013a =-,其前n 项和为n S ,若101221210S S -=,则2013S 的值等于 .【练11】 设等差数列{}n a 的公差不为0,其前n 项和是n S .若23S S =,0k S =,则k =______. 【练12】 在等差数列{}n a 中,123,4a a ==,则4731n a a a ++++等于 .【练13】 已知等比数列{}n a 中,各项都是正数,且1a ,321a ,22a 成等差数列,则9871098a a a a a a ++++的值为( ) A . 223+B . 21-C . 21+D . 223-【练14】 等差数列{}n a 的前n 项和是n S ,若125a a +=,349a a +=,则10S 的值为( )A . 55B . 60C . 65D . 70【题1】 在等差数列{}n a 中,若46+12a a =,n S 是数列{}n a 的前n 项和,则n S 的值为( )A .48B .54C .60D .66【题2】 已知{}n a 为等差数列,nS为{}n a 的前n 项和,*N n ∈,若320620a S ==,,则10S 的值为_______【题3】 n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,264=1S S a =,,则5a =____________. 【题4】 设{}n a 为等差数列,公差2n d S =-,为其前n 项和.若1011S S =,则1a =( ) A .18 B .20 C .22 D .24【题5】 已知二次函数()()222103961100f x x n x n n =+-+-+,其中*n ∈N .(1)设函数()y f x =的图象的顶点的横坐标构成数列{}n a ,求证:数列{}n a 为等差数列; (2)设函数()y f x =的图象的顶点到y 轴的距离构成数列{}n d ,求数列{}n d 的前n 项和n S .【题6】 在等差数列{}n a 中,4512a a +=,那么它的前8项和8S 等于( )A .12B .24C .36D .48【题7】 已知等差数列{}n a 中,1313a a ==-,, (1) 求数列{}n a 的通项公式;(2) 若数列{}n a 的前k 项和=-35k S ,求k 的值.课后作业【题8】 设等差数列的前n 项的和为n S ,且416S =,864S =,求12S .【题9】 设等差数列{}n a 的公差为d ,10a >,且91000S S ><,,求当n S 取得最大值时n 的值.。
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等差数列复习讲义
【知识梳理】
1.等差数列的有关定义
(1)一般地,如果一个数列从第 项起,每一项与它的前一项的 等于同一个常数,那么这个数列就叫
做等差数列.符号表示为____________ (*,n N d ∈为常数). (2)数列,,a A b 成等差数列的充要条件是__________,其中A 叫做a ,b 的__________. 2.等差数列的有关公式
(1)通项公式:n a = ,n m a a =+ (,*m n N ∈).
(2)前n 项和公式:n S = = = 。
结论:21(21)(*)n n S n a n N -=-∈。
说明: 1,,,,n n a d n a S “知三求二”。
3.等差数列的前n 项和公式与函数的关系
21()22
n d d
S n a n =
+-。
数列{}n a 是等差数列的充要条件是其前n 项和公式n S = 。
4.等差数列的性质
(1)若(,,,*)m n p q m n p q N +=+∈,则有 ,特别地,当2m n p +=时, 。
(2)等差数列中,232,,,m m m m m S S S S S -- 成等差数列。
(3)等差数列的单调性:若公差0d >,则数列为 ;若0d <,则数列为 ;若0d =,则数列为 。
【典型例题】
题型一、等差数列的基本量运算
例1 等差数列{}n a 的前n 项和记为n S ,已知102030,50a a ==,
(1)求通项n a ;(2)若242n S =,求n 。
变式:设等差数列{}n a 的公差为(0)d d ≠,它的前10项和10110S =,且124,,a a a 成等比数列,求公差d 和通项公式n a 。
练习:1、(2010辽宁)设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若363,24S S ==,则9a = 。
2、(2012福建)等差数列{}n a 中,15410,7a a a +==,则数列{}n a 的公差为 。
3、(2012北京)已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,若1231
,2
a S a =
=,则2a = ,n S = 。
4、已知等差数列1,,a b ,等比数列3,2,5a b ++,则该等差数列的公差为 。
5、设数列{}n a 满足1236,4,3a a a ===,且数列1{}(*)n n a a n N +-∈是等差数列,求数列{}n a 的通项公式. 4、(2010山东)已知等差数列{}n a 满足:3577,26,{}n a a a a =+=的前n 项和为n S 。
(1)求n a 及n S ;(2)令2
1
(*)1
n n b n N a =
∈-,求数列{}n b 的前n 项和n T 。
题型二、等差数列中范围与最值问题
例2、设1,a d 为实数,首项为1a ,公差为d 的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足56150S S +=则d 的取值范围是 。
变式:在等差数列{}n a 中,1110
1a
a <-,若它的前n 项和n S 有最大值,那么{}n S 中最小的是第_____项
练习:1、等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若780,0a a ><,则下列结论正确的是( ) A .78S S < B .1516S S < C .130S > D .150S >
2、等差数列{}n a 中,191725,a S S ==,数列{}n a 最大值是 。
3、(2011·厦门)已知数列{}n a 满足122(*)n n n a a a n N ++=+∈,它的前n 项和为n S ,且3610,72a S ==。
若
1
302
n n b a =
-,求数列{}n b 的前n 项和的最小值. 4、(2012湖北)(1)已知等差数列{}n a 前三项的和为3-,前三项的积为8.求等差数列{}n a 的通项公式; (2)等差数列{}n a 中,“111146,0,77a a S ≥>≤,且公差d ,首项1a 均为整数”,求等差数列{}n a 的通项公式.
题型三、等差数列性质的应用
例3、若一个等差数列的前5项之和为34,最后5项之和为146,且所有项的和为360,求这个数列的项数.
变式、已知数列{}n a 是等差数列.
(1)前四项和为21,末四项和为67,且前n 项和为286,求n ;(2)若220,38n n S S ==,求3n S ; (3)若项数为奇数,且奇数项和为44,偶数项和为33,求数列的中间项和项数.
练习:1、在等差数列{}n a 中,若4681012120a a a a a ++++=,则9111
3
a a -
的值为 。
2、(2010·湖南师大附中)若等差数列{}n a 的前5项之和525S =,且23a =,则7a = 。
3、(2013年石家庄模拟)设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且8310S S -=,则11S 的值为 。
4、在数列{}n a 中,若点(,)n n a 在经过点(5,3)的定直线l 上,则数列{}n a 的前9项和9S = 。
5、(2009海南、宁夏)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知211210,38m m m m a a a S -+--+==,则m = 。
6、(2010泰安)设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若5359a a =,则95
S
S = 。
7、两个等差数列{},{}n n a b ,其前n 项和分别为,n n S T ,若对n +∈N 有
7223n n S n T n +=+成立,则55
a b = 。
8、设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,已知33
2220122012(1)2013(1)1,(1)2013(1)1a a a a -+-=-+-=-,则
2013S = 。
题型四、等差数列综合应用
例2、已知数列{}n a 中,1131,2(2,*)5n n a a n n N a -=
=-≥∈,数列{}n a 满足1(*)1
n n b n N a =∈-。
(1)求证:数列{}n b 是等差数列;(2)求数列{}n a 中的最大值和最小值,并说明理由.
变式、已知数列{}n a 的首项为13a =,通项n a 与前n 项和n S 之间满足12(2)≥n n n a S S n -=⋅. (1)求证:1
{
}n
S 是等差数列,并求公差;(2)求数列{}n a 的通项公式.
练习1、已知点1
(1)3
,是函数()x f x a =(0a >且1a ≠)的图象上一点,等比数列{}n a 的前n 项和为()f n c -,
数列{}(0)n n b b >的首项为c ,且前n 项和n S 满足11(2)n n n n S S S S n ---=+≥. (1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式.(2)若数列11{
}n n b b +⋅前n 项和为n T ,问1000
2009
n T >的最小正整数n 是多少?
2、(2010广东湛师附中)在数列{}n a 中,1111,30(2)n n n n a a a a a n --=+-=≥。
(1)证明数列1
{}n a 是等差数列;
(2)求数列{}n a 的通项; (3)若1
1
n n a a λλ++≥对任意2n ≥的整数恒成立,求实数λ的取值范围.
3、数列{}n a 的前n 项和为n S ,若13a =,点1(,)n n S S +在直线1
1(*)n y x n n N n
+=
++∈上. (1)求证:数列{}n S
n
是等差数列;(2)若数列{}n b 满足2n a n n b a =⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T ;
4、已知数列{}n a 中,15a =且1221(2n n n a a n -=+-≥且*)n N ∈. (1)求23,a a 的值。
(2)是否存在实数λ,使得数列{
}2n n
a λ
+为等差数列?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.
5、在等差数列{}n a 中,16171836a a a ++=-,其前n 项和为n S 。
(1)求n S 的最小值,并求出n S 取最小值时n 的值.(2)求12||||||n n T a a a =+++ 。