2017-2018学年北师大版数学必修5教学课件:第一章 数列 1.3.1.2
【北师大版】高中数学必修五:第1章《数列》1-3-10【ppt课件】
=2
n -1
1 1 n-1 , =( ) . an 2
第一章 · §3 · 3.2 · 第10课时
第9页
北师大版· 数学· 必修5
45分钟作业与单元评估
二合一
1 1 所以数列{ }是以 1 为首项, 为公比的等比数列,其前 5 an 2 15 1×[1- ] 2 31 项和为 S5= = . 1 16 1- 2
答案:C
第一章 · §3 · 3.2 · 第10课时
第10页
北师大版· 数学· 必修5
45分钟作业与单元评估
二合一
2. 等比数列{an}的前 n 项和为 Sn=3n+a, 则 a 的值为( A.3 C.0 B.1 D.-1
)
解析:根据等比数列的前 n 项和公式解答.
答案:D
第一章 · §3 · 3.2 · 第10课时
第一章 · §3 · 3.2 · 第10课时
第20页
北师大版· 数学· 必修5
45分钟作业与单元评估
二合一
3 解析:若 S2=20,则 8+8q=20,于是 q= ,这时 S3=S2 2
3 3 2 +a3=20+8×2 =38, S4=38+a4=38+8×23=65.由此可以
北师大版· 数学· 必修5
45分钟作业与单元评估
二合一
第一章
数列
第一章
数列
第1页
北师大版· 数学· 必修5
45分钟作业与单元评估
二合一
§3
等比数列
第一章
数列
第2页
北师大版· 数学· 必修5
45分钟作业与单元评估
二合一
3.2
等比数列的前n项和
第一章
2017-2018学年高中数学北师大版必修5课件:第一章 §2 2-2 等差数列的前n项和 共30张 精品
[活学活用] 1.已知{an},{bn}均为等差数列,其前 n 项和分别为 Sn,Tn, Sn 2n+2 a5 且T = ,则 =________. b5 n + 3 n
等差数列前n项和性质的ຫໍສະໝຸດ 用[典例] 已知等差数列{an}的前m项和为30,前2m项和为
100,求数列{an}的前3m项的和.
[解] [法一 通项公式法] 知
Sm=30, 由 S2m=100
ma +mm-1d=30, 2 1 2m2m-1 2ma1+ d=100, 2
2.2
等差数列的前n项和
预习课本 P15~18,思考并完成以下问题
(1)等差数列前n项和的公式是什么? (2)如何推导等差数列的前n项和? (3)等差数列的前n项和有哪些性质? (4)怎样利用等差数列模型解应用题?
[新知初探]
等差数列的前n项和公式
已知量
首项、末项与项数
Sn=
首项、公差与项数
nn-1 Sn= na1+ 2 d
[ 解]
(1)法一:由已知条件得
a1=3, 解得 d=4.
a5+a10=2a1+13d=58, a4+a9=2a1+11d=50,
10×10-1 10×9 ∴S10=10a1+ ×d=10×3+ ×4=210. 2 2
a5+a10=a1+a10+4d=58, 法二:由已知条件得 a4+a9=a1+a10+2d=50,
∴a1+a10=42, 10a1+a10 ∴S10= =5×42=210. 2 法三:由(a5+a10)-(a4+a9)=2d=58-50,得d=4. 由a4+a9=50,得2a1+11d=50,∴a1=3. 10×9 故S10=10×3+ ×4=210. 2 7a1+a7 (2)S7= =7a4=42,∴a4=6. 2 na1+an na4+an-3 n6+45 ∴Sn= = = =510. 2 2 2 ∴n=20.
北师大版高中数学必修五第一章《数列》整合课件
-1-
本章整合
列表法 表示方法 解析法 图像法 ������������ 与������������ 的关系 ������������ = 概念 项数 分类 项的大小 ������1 ������������ -������������ -1 (������ = 1) (������ ≥ 2) 通项公式 递推公式
知识建构
综合应用
真题放送
应用3已知数列{an},a1=2,an=2an-1-1(n≥2),求通项公式an. 解:an=2an-1-1=2(2an-2-1)-1 =22an-2-2-1 =22(2an-3-1)-2-1 =23an-3-22-2-1 =… =2n-1a1-2n-2-2n-3-…-22-2-1 =2n-(2n-2+2n-3+…+22+2+1)
������1 (1-������������ ) ������1 -������������ ������ = (������ ≠ 1) 1-������ 1-������
������������ = ������������1 (������ = 1)
-2-
本章整合
专题一 专题二
知识建构
综合应用
-3-
本章整合
专题一 专题二
知识建构
综合应用
真题放送
应用 1
1 在数列{an}中,a1=1,an+1= an+1(n∈N+),求 an. 2
提示:已知递推关系an+1=kan+b求通项,用辅助数列求解的步骤: ①设an+1+λ=k(an+λ),②与已知式比较,求出λ,③由辅助数列{an+λ} 是等比数列即可得解.
2017-2018学年高中数学(北师大版)必修5课件:第一章 §4 数列在日常经济生活中的应用 (共23张PPT)
[活学活用] 本例中: 若已知当年同档次的“零存整取”储蓄的月利率 是 1.725‟. 问李先生办理“教育储蓄”比“零存整取” 多收益多少元?(注:零存整取要收 20%的利息税)
ห้องสมุดไป่ตู้
36+1×36 解:100×36+100×1.725‟× ×(1-20%) 2 =3 691.908(元). 3 779.82-3 691.908=87.912(元). ∴“教育储蓄”比“零存整取”多收益87.912元.
10
数列. 所以2026年初这个家庭应取出的钱数为 1 a1+p 1-1+p10 a S10= =p[(1+p)11-(1+p)](元). 1 1- 1+p
10
等比数列模型解读 (1)复利的计算是把上期末的本利和作为下一期的本金, 在计算时每一期本金的数额是不同的.复利的计算公式为: 本利和=本金×(1+利率)n. 定期自动转存(复利)是等比数列求和在经济方面的应用. (2)在数列应用题中,通过阅读题目题意,发现an+1与an之 an+1 间的关系满足 a =q (q为常数,且q≠0),则数列{an}为等比 n 数列.故这一类题目可用等比数列的模型解决.
单利
(2)单利与复利的计算公式:
名称
计算公式
单利 以符号P代表本金,n代表存期,r 代表利率,S代表本金与利息和(简 复利 称本利和)
P(1+nr) S=________ P(1+r)n S=________
[小试身手]
1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)“零存整取”储蓄业务的数学模型是等差数列. (√ )
复利计算问题
[典例]
某家庭打算以一年定期的方式存款,计划从
2016年起,每年年初到银行新存入a元,年利率p保持不变, 并按复利计算,到2026年年初将所有存款和利息全部取出, 共取回多少元?
新版高中数学北师大版必修5课件:第一章数列 1.3.1.2
,
记为a1=1−
1 ������
;
第二次取出纯酒精
1-
1 ������
·1 L,
再加水后,浓度为
1-
1 ������
������-1 ������
=
1-
1 ������
2
,
记为 a2=
1-
1 ������
2
;……
S 随堂演练 UITANGYANLIAN
目标导航 题型一 题型二 题型三 题型四
Z 知识梳理 HISHISHULI
数列
1 ������������
是公比为1������的等比数列;
数列{|an|}是公比为|q|的等比数列; 若数列{bn}是公比为q'的等比数列,则数列{anbn}是公比为qq'的 等比数列.
(4)在数列{an}中每隔k(k∈N+)项取出一项,按原来的顺序组成新 数列,则新数列仍为等比数列且公比为qk+1.
目标导航
Z 知识梳理 HISHISHULI
D 典例透析 IANLITOUXI
1.等比中项 如果在a与b中间插入一个数G,使得a,G,b成等比数列,那么G叫作
a与b的等比中项.根据等比数列的定义,������������ = ������������,G2=ab,G=± ������������.
【做一做1-1】 已知等比数列{an},a2 015=a2 017=-1,则a2 016等于 ( ).
1-
������ ������
10
·a%.
答案:C
S 随堂演练 UITANGYANLIAN
目标导航
Z 知识梳理 HISHISHULI
D 典例透析 IANLITOUXI
【北师大版】高中数学必修五:第1章《数列》1-3-9【ppt课件】
21-8n+1 2 n+1 =7(8 -1). 1-8
答案:B
第一章 · §3 · 3.2 · 第9课时
第15页
北师大版· 数学· 必修5
45分钟作业与单元评估
二合一
7 5.在 14 与 之间插入 n 个数组成等比数列,如果各项总和 8 77 为 ,那么此数列的项数为( 8 A.3 C.5 B.4 D.6 )
二合一
1.了解等比数列前 n 项和公式的推导过程. 2.会用等比数列前 n 项和公式解决相关问题.
第一章 · §3 · 3.2 · 第9课时
第6页
北师大版· 数学· 必修5
45分钟作业与单元评估
二合一
基础训练 作 业设计
第一章 · §3 · 3.2 · 第9课时
第7页
北师大版· 数学· 必修5
45分钟作业与单元评估
第一章 · §3 · 3.2 · 第9课时
第16页
北师大版· 数学· 必修5
45分钟作业与单元评估
二合一
a1-anq 解析:由等比数列前 n 项和公式得 Sn= , 1-q 7 14-8q 77 ∴8= , 1-q 1 ∴q=-2,
1 + 1 + 7 1 n 1 n 1 ∴ =14 -2 即 -2 = , 8 16
二合一
第9课时 等比数列的前n项和
限时:45分钟 总分:100分
作 业 目 标
作 业 设 计
第一章 · §3 · 3.2 · 第9课时
第4页
北师大版· 数学· 必修5
45分钟作业与单元评估
二合一
基础训练 作 业目标
第一章 · §3 · 3.2 · 第9课时
第5页
北师大版· 数学· 必修5
新版高中数学北师大版必修5课件:第一章数列 1.3.1.1
解得
������1 = 27,
������
=
2 3
或
������1 = -27,
������
=
-
2 3
.
(3)由题意得
������1 ������1
������4-������1 ������3-������1
= 15①, ������ = 6②,
由
① ②
得
������2+1 ������ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
=
52,
解得
S 随堂演练 UITANGYANLIAN
目标导航
Z 知识梳理 HISHISHULI
D 典例透析 IANLITOUXI
S 随堂演练 UITANGYANLIAN
2.通项公式
等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则其通项公式为an=a1qn-1
(a1≠0,q≠0). 【做一做2-1】在等比数列{an}中,a1=2,q=3,则an等于( ).
A.6 B.3×2n-1 C.2×3n-1 D.6n 解析:an=a1qn-1=2×3n-1.
答案:C
目标导航
Z 知识梳理 HISHISHULI
D 典例透析 IANLITOUXI
S 随堂演练 UITANGYANLIAN
【做一做2-2】 有下列3个说法:
①等比数列中的某一项可以为0; ②等比数列中公比的取值范围是(-∞,+∞); ③若一个常数列是等比数列,则这个常数列的公比为1.
×
1 2
������ - 1
, ∴ ������ = 9.
解法二:∵a4+a7=a3q+a6q=(a3+a6)q,
∴q=
北师大版高三数学必修5电子课本课件【全册】
第一章 数列
北师大版高三数学必修5电子课本 课件【全册】
1.数列
北师大版高三数学必修5电子课本 课件【全册】
1.1数列的概念
北师大版高三数学必修5电子课本 课件【全册】
北师大版高三数学必修5电子课本 课件【全册】
北师大版高三数学57页 0183页 0209页 0230页 0322页 0368页 0390页 0454页 0512页 0575页 0577页 0611页 0650页 0693页 0717页
第一章 数列 1.1数列的概念 习题1—1 2.1等差数列 习题1—2 3.1等比数列 习题1—3 习题1—4 复习题一 第二章 解三角形 1.1正弦定理 习题2—1 习题2—2 习题2—3 复习题二 1.不等关系 1.2比较关系
1.2数列的函数特性
北师大版高三数学必修5电子课本 课件【全册】
习题1—1
北师大版高三数学必修5电子课本 课件【全册】
2.等差数列
2017-2018学年北师大版数学必修5教学课件:第一章 数列 1.2.1.1
学 习 目 标 思 维 脉 络 1.理解等差数列的定义. 2.能应用等差数列的定义判断或证明 一个数列是否为等差数列. 3.记住等差数列的通项公式,并能应用 通项公式解决有关的计算问题.
1.等差数列的定义 一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与前一项的差是同一个常数, 那么这个数列就叫作等差数列,这个常数就叫作等差数列的公差,通 常用字母d表示. 【做一做1】下列数列是等差数列的是( )
1 1 1 1
∴������ = ������ + ������ ,即 2ac=b(a+c).
2
1
������+������ ������+������ ������(������+������)+������(������+������) ������2 +������2 +������(������+������) ������2 +������2 +2������������ ∵ ������ + ������ = = = ������������ ������������ ������������ 2 2(������+������) 2(������+������) ������+������ ������+������ ������+������ = ������(������+������) = ������ ,∴ ������ , ������ , ������ 也成等差数列.
A. , , ,
B.1, 3, 5, 7 C.1,-1,1,-1 D.0,0,0,0
1 1 1 1 3 5 7 9
2017-2018学年高中数学 第一章 数列 1.1 数列 1.1.1 数列的概念讲义 北师大版必修5
-2211-3 , 2222-3,-2233-3 , 2244-3,…,
所以该数列的一个通项公式为 an=(-1)n·22���������-���3.
(4)将数列变形为32
,
5 5
,
7 10
,
197,…,对于分子
3,5,7,9,…,是序号的
2
倍加 1,可得分子的通项公式为 bn=2n+1,对于分母 2,5,10,17,…,联想
(2)将数列各项改写为93
,
99 3
,
999 3
,
9
9399,…,分母都是
3,而分子分
别是 10-1,102-1,103-1,104-1,…,
所以该数列的一个通项公式为 an=13(10n-1). (3)奇数项为负,偶数项为正,故通项公式的符号为(-1)n;各项绝对
值的分母组成数列 1,2,3,4,…,而各项绝对值的分子组成的数列中,奇
答案:20
12345
5写出下面数列的一个通项公式. (1)-1,85,-175 , 294,…; (2)1,0,13,0,15,0,17,0,…; (3)112,223,334,445,…. 解:(1)an=(-1)n������2(������������++12).
数项为 1,偶数项为 3,即奇数项为 2-1,偶数项为 2+1,
所以该数列的一个通项公式为 an=(-1)n·2+(���-���1)������,
也可写为 an=
-
1 ������
,������为奇数,
3 ������
,������为偶数.
12345
1
已知数列{an}的通项公式为
2017-2018学年高中数学 第一章 数列 1.1.1 数列的概念课件 北师大版必修5
探究一
探究二
探究三
思维辨析
探究一 对数列相关概念的理解
【例1】 给出以下说法:
①数列1,3,5,7,1的第5项是1;
②数列10,100,1 000与1 000,100,10是相同的两个数列;
③数列{n2+1}的第10项是100;
④数列5,4,3,2,1,…是有穷数列.
第一章 数列
§1 数列
1.1 数列的概念
学习目标
1.理解数列及其相关概念,明确数列的 分类. 2.掌握数列通项公式的概念,能根据通 项公式求出数列的项. 3.能根据数列的前几项写出数列的通 项公式.
思维脉络
1.数列的有关概念
一般地,按一定次序排列的一列数叫作数列,数列中的每一个数叫
作这个数列的项.数列一般形式可以写成 a1,a2,a3,…,an,…,简记为
具体可参考以下几个思路: (1)统一项的结构,如都化成分数、根式等; (2)分析这一结构中变化的部分与不变的部分,探索变化部分的规 律与对应序号间的函数解析式; (3)对于符号交替出现的情况,可先观察其绝对值,再以(-1)n或(1)n+1处理符号; (4)对于周期出现的数列,可考虑拆成几个简单数列和的形式,或 者利用周期函数,如三角函数等.
数是连续的奇数,分子上的数均是偶数,且比被开方数小 1,由此可得 通项公式为 an=√22���������+��� 1.
(3)将数列的项变为-21 , 54,-190 , 1176,…,观察发现,符号是正负交替出 现的,分母是一组平方数,分子比分母大 1,因此 an=(-1)n·������2������+2 1.
答案:②④
探究一
2017-2018学年高中数学北师大版必修5课件:第一章 §2
等差中项及应用
[典例] 在-1与7之间顺次插入三个数a,b,c使这五个
数成等差数列,求此数列.
[解]
[法一
等差中项法]
∵-1,a,b,c,7成等差数列, -1+7 ∴b是-1与7的等差中项.∴b= =3. 2
-1+3 又a是-1与3的等差中项,∴a= =1. 2 3+7 又c是3与7的等差中项,∴c= =5. 2 ∴该数列为-1,1,3,5,7. [法二 通项公式法]
1.等差数列基本运算的方法 对于等差数列的基本运算问题,一般有两种方法,一是建 立基本量a1和d的方程,通过解方程组求解;一是利用等差数列 的基本性质求解. 2.等差数列的常用性质 性质1:通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N+). 性质2:若{an}为等差数列,且k+l=m+n(k,l,m,n∈ N+),则ak+al=am+an.特别地,若m+n=2t,则am+an=2at (t∈N+). 性质3:若{an}是等差数列,则ak,ak+m,ak+2m,…,(k, m∈N+)组成公差为md的等差数列.
[活学活用] 1.已知a1+3a8+a15=120,则3a9-a11=________.
解析:∵a1+a15=2a8,∴a8=24. ∴3a9-a11=a9+2a9-a11=a9+a7=2a8=48. 答案:48
2.在等差数列{an}中,若a1+a2=3,a3+a4=7,求a5+a6.
解:∵a1+a5=2a3,a2+a6=2a4, ∴(a1+a5)+(a2+a6)=2(a3+a4), 即(a1+a2)+(a5+a6)=2(a3+a4), ∴3+(a5+a6)=2×7,∴a5+a6=11.
)
解析:选B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
由等差数列的性质有a1+a8=a4+a5,故选B.
2017-2018学年高中数学北师大版必修5名师讲义:第一章
等比数列3.1 等比数列第一课时 等比数列的概念与通项公式预习课本P21~23,思考并完成以下问题 (1)什么样的数列是等比数列?(2)等比数列的通项公式是什么?1.等比数列一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列叫作等比数列,这个常数叫作等比数列的公比.通常用字母q (q ≠0)表示.[点睛](1)“从第2项起”,也就是说等比数列中至少含有三项; (2)“每一项与它的前一项的比”不可理解为“每相邻两项的比”;(3)“同一常数q ”,q 是等比数列的公比,即q =a na n -1或q =a n +1a n. 特别注意,q 不可以为零,当q =1时,等比数列为常数列,非零的常数列是特殊的等比数列.2.等比数列的通项公式首项是a 1,公比是q 的等比数列{a n }的通项公式为a n =a 1q n -1.[点睛]等比数列{a n }的通项公式a n =a 1q n -1,可改写为a n =a 1q ·q n . 当q >0且q ≠1时,这是指数型函数.[小试身手]1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)1,3,9,27,81可构成等比数列.( )(2)常数列是等比数列.( )(3)若一个数列的每一项与前一项的比是常数,则这个数列是等比数列.( ) 答案:(1)√ (2)× (3)×2.若等比数列的前三项分别为5,-15,45,则第5项是( ) A .405 B .-405 C .135D .-135解析:选A ∵a 5=a 1q 4,而a 1=5,q =-3,∴a 5=405. 3.已知等比数列{a n }中,a 1=32,公比q =-12,则a 6等于( )A .1B .-1C .2D.12解析:选B 由题知a 6=a 1q 5=32×⎝⎛⎭⎫-125=-1,故选B. 4.已知{a n }是等比数列,a 1=1,a 4=22,则a 3=( ) A .±2 B .2 C .-2D .4解析:选B 设等比数列{a n }的公比为q ,则有1×q 3=22=(2)3,q =2,a 3=a 4q =2,故选B.[典例] 已知{a n }为等比数列,a 3=2,a 2+a 4=203,求{a n }的通项公式. [解] 设等比数列{a n }的公比为q ,则q ≠0, a 2=a 3q =2q ,a 4=a 3q =2q , ∴2q +2q =203,解得q =13或q =3.当q =13时,a 1=18,此时a n =18×⎝⎛⎭⎫13n -1=2×33-n ; 当q =3时,a 1=29,此时a n =29×3n -1=2×3n -3.在等比数列{a n }中,若a 1=127,a 7=27,试求a n . 解:由a 7=a 1q 6,得27=127·q 6. ∴q 6=272=36.∴q =±3. 当q =3时,a n =a 1q n -1=127×3n -1=3n -4; 当q =-3时,a n =a 1q n -1=127×(-3)n -1 =-(-3)-3·(-3)n -1=-(-3)n -4. 故a n =3n-4或a n =-(-3)n -4.[典例] (1)n 1123第1,2,5项,则q 为( )A .2B .3C .-3D .3或-3(2)在等比数列{a n }中,已知a 2+a 5=18,a 3+a 6=9,a n =1,求n .[解析] (1)设等差数列为{b n },则b 1=a 1=1,b 2=1+d ,b 5=1+4d ,由题设(1+d )2=1×(1+4d ),∴d =2或d =0(与q ≠1矛盾舍去),∴b 2=3,公比q =a 2a 1=b 2b 1=3.答案:B(2)解:法一:设公比为q ,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q +a 1q 4=18, ①a 1q 2+a 1q 5=9, ② 由②①得q =12,∴a 1=32.又a n =1,∴32×⎝⎛⎭⎫12n -1=1,即26-n=20,所以n =6. 法二:因为a 3+a 6=q (a 2+a 5),所以q =12.由a 1q +a 1q 4=18,知a 1=32. 由a n =a 1q n -1=1,知n =6.在正项等比数列{a n }中,已知a 1a 2a 3=4,a 4a 5a 6=12,a n -1a n a n +1=324,则n =( ) A .11 B .12 C .14 D .16解析:选C 设数列{a n }的公比为q ,由a 1a 2a 3=4=a 31q 3与a 4a 5a 6=12=a 31q 12, 可得q 9=3,a n -1a n a n +1=a 31q 3n -3=324,因此q 3n -6=81=34=q 36,所以n =14,故选C.[典例] (1)n n n n n ________.(2)已知等比数列{a n }的通项公式a n =3·⎝⎛⎭⎫12n -1,且b n =a 3n -2+a 3n -1+a 3n ,求证{b n }成等比数列.[解析] (1)由a n =2S n -3得a n -1=2S n -1-3(n ≥2),两式相减得a n -a n -1=2a n (n ≥2), ∴a n =-a n -1(n ≥2),a na n -1=-1(n ≥2). 故{a n }是公比为-1的等比数列, 令n =1得a 1=2a 1-3,∴a 1=3, 故a n =3·(-1)n -1.答案:a n =3·(-1)n -1(2)证明:∵a n =3·⎝⎛⎭⎫12n -1, ∴b n =a 3n -2+a 3n -1+a 3n=3·⎝⎛⎭⎫123n -3+3·⎝⎛⎭⎫123n -2+3·⎝⎛⎭⎫123n -1 =3·⎝⎛⎭⎫123n -3·⎝⎛⎭⎫1+12+14=214·⎝⎛⎭⎫123n -3, ∴b n +1b n =⎝⎛⎭⎫123,∴{b n }成等比数列.a已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =13(a n -1) (n ∈N +).(1)求a 1,a 2;(2)求证:数列{a n }是等比数列.解:(1)由S 1=13(a 1-1),得a 1=13(a 1-1),∴a 1=-12.又S 2=13(a 2-1),即a 1+a 2=13(a 2-1),得a 2=14.(2)证明:当n ≥2时, a n =S n -S n -1=13(a n -1)-13(a n -1-1), 得a n a n -1=-12,又a 2a 1=-12,所以{a n }是首项为-12,公比为-12的等比数列.层级一 学业水平达标1.如果数列{a n }是等比数列,那么( ) A .数列{a 2n }是等比数列 B .数列{2a n }是等比数列 C .数列{lg a n }是等比数列 D .数列{na n }是等比数列解析:选A 利用等比数列的定义验证即可.2.若等比数列的首项为98,末项为13,公比为23,则这个数列的项数为( )A .3B .4C .5D .6解析:选B98·⎝⎛⎭⎫23n -1=13,∴⎝⎛⎭⎫23n -1=827=⎝⎛⎭⎫233,∴n =4. 3.若{a n }为等比数列,且2a 4=a 6-a 5,则公比为( ) A .0 B .1或-2 C .-1或2D .-1或-2解析:选C 设等比数列的公比为q ,由2a 4=a 6-a 5得,2a 4=a 4q 2-a 4q ,∵a 4≠0,∴q 2-q -2=0,解得q =-1或2.4.已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=3,a 2+a 3=6,则a 7等于( ) A .64 B .81 C .128D .243解析:选A ∵{a n }为等比数列,∴a 2+a 3a 1+a 2=q =2.又a 1+a 2=3,∴a 1=1.故a 7=1·26=64.5.等比数列{a n }中,|a 1|=1,a 5=-8a 2,a 5>a 2,则a n 等于( ) A .(-2)n -1B .-(-2n -1)C .(-2)nD .-(-2)n解析:选A 设公比为q ,则a 1q 4=-8a 1q , 又a 1≠0,q ≠0,所以q 3=-8,q =-2, 又a 5>a 2,所以a 2<0,a 5>0, 从而a 1>0,即a 1=1,故a n =(-2)n -1.6.设a 1=1,数列{2a n -1}是公比为-2的等比数列,则a 6=________. 解析:∵2a 6-1=(2a 1-1)·(-2)5=-32, ∴a 6=-312.答案:-3127.首项为3的等比数列的第n 项是48,第2n -3项是192,则n =________.解析:设公比为q ,则⎩⎪⎨⎪⎧ 3q n -1=48,3q 2n -4=192⇒⎩⎪⎨⎪⎧q n -1=16,q2n -4=64⇒q 2=4,得q =±2.由(±2)n -1=16,得n =5.答案:58.等比数列{a n }中,a 1=-2,a 3=-8,则a n =________. 解析:∵a 3a 1=q 2,∴q 2=-8-2=4,即q =±2.当q =-2时,a n =a 1q n -1=-2×(-2)n -1=(-2)n ;当q =2时,a n =a 1q n -1=-2×2n -1=-2n .答案:(-2)n 或-2n9.在各项均为负数的数列{a n }中,已知2a n =3a n +1,且a 2·a 5=827,证明{a n }是等比数列,并求出通项公式.证明:∵2a n =3a n +1,∴a n +1a n =23,故数列{a n }是公比q =23的等比数列.又a 2·a 5=827,则a 1q ·a 1q 4=827, 即a 21·⎝⎛⎭⎫235=⎝⎛⎭⎫233. 由于数列各项均为负数,则a 1=-32.∴a n =-32×⎝⎛⎭⎫23n -1=-⎝⎛⎭⎫23n -2. 10.已知等比数列{a n }满足a 2+a 3+a 4=28,且a 3+2是a 2和a 4的等差中项,求a n . 解:设等比数列{a n }的公比为q .依题意,知2(a 3+2)=a 2+a 4, ∴a 2+a 3+a 4=3a 3+4=28, ∴a 3=8,a 2+a 4=20,∴8q +8q =20,解得q =2或q =12. (1)当q =2时,又a 1=a 3q 2=2,∴a n =2n .(2)当q =12时,a 1=a 3q2=32,∴a n =32·⎝⎛⎭⎫12n -1=26-n . 层级二 应试能力达标1.28是等比数列42,4,22…的( ) A .第10项 B .第11项 C .第12项 D .第13项解析:选B 由题意可知,该数列是以42为首项,22为公比的等比数列,因此通项公式为a n =42×⎝⎛⎭⎫22n -1,当28=42×⎝⎛⎭⎫22n -1时,解得n =11,故选B.2.已知等比数列{a n }满足a 1=3,且4a 1,2a 2,a 3成等差数列,则此数列的公比等于( ) A .1 B .2 C .-2D .-1解析:选B 设等比数列{a n }的公比为q ,因为4a 1,2a 2,a 3成等差数列,所以4a 1q =4a 1+a 1q 2,即q 2-4q +4=0,解得q =2.3.在数列{a n }中,a 1=2,当n 为奇数时,a n +1=a n +2;当n 为偶数时,a n +1=2a n -1,则a 12等于( )A .32B .34C .66D .64解析:选C 依题意,a 1,a 3,a 5,a 7,a 9,a 11构成以2为首项,2为公比的等比数列,故a 11=a 1×25=64,a 12=a 11+2=66.故选C.4.在等比数列{a n }中,a 1=1,公比|q |≠1.若a m =a 1a 2a 3a 4a 5,则m =( ) A .9 B .10 C .11D .12解析:选C ∵a m =a 1a 2a 3a 4a 5=a 1(a 1q )·(a 1q 2)·(a 1q 3)·(a 1q 4),∴a 1q m -1=a 51·q 10,且a 1=1,∴q m -1=q 10,∴m -1=10,∴m =11.5.在等比数列{a n }中,a n >0,且a n +2=a n +a n +1,则该数列的公比q =________. 解析:由a n +2=a n +a n +1 得:a n ·q 2=a n +a n ·q .又a n >0,∴q >0.∴q 2-q -1=0.∴q =1+52⎝ ⎛⎭⎪⎫q =1-52舍去. 答案:1+526.若a 1,a 2,a 3,a 4成等比数列,公比为2,则2a 1+a 22a 3+a 4的值为________.解析:由题意2a 1+a 22a 3+a 4=2a 1+a 24(2a 1+a 2)=14.答案:147.已知数列{a n }的前n 项和S n =2a n +1,求证:{a n }是等比数列,并求出通项公式. 证明:∵S n =2a n +1,∴S n +1=2a n +1+1.∴S n +1-S n =a n +1=(2a n +1+1)-(2a n +1)=2a n +1-2a n . ∴a n +1=2a n .① 又∵S 1=a 1=2a 1+1, ∴a 1=-1≠0. 由①式可知,a n ≠0,∴由a n +1a n=2知{a n }是等比数列,a n =-2n -1.8.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=4a n -3n +1,n ∈N +. (1)证明数列{a n -n }是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式.解:(1)证明:由题设a n+1=4a n-3n+1,得a n+1-(n+1)=4(a n-n),n∈N+.又a1-1=1,所以数列{a n-n}是首项为1,且公比为4的等比数列.(2)由(1)可知a n-n=4n-1,于是数列{a n}的通项公式为a n=4n-1+n.第二课时等比数列的性质及应用预习课本P23~25,思考并完成以下问题(1)等比数列的单调性指什么?(2)等比中项的定义是什么?(3)等比数列有哪些性质?(4)怎样利用等比数列模型解应用题?1.等比数列的增减性如果在a与b中插入一个数G,使得a,G,b成等比数列,那么根据等比数列的定义,G a=bG,G2=ab,G=±ab.我们称G为a,b的等比中项.[点睛](1)在一个等比数列中,从第2项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等比中项.(2)当a,b同号时,a,b的等比中项有两个,异号时,没有等比中项.所以“a,G,b 成等比数列”与“G=ab”是不等价的.(3)“a,G,b成等比数列”等价于“G2=ab(a,b均不为0)”,可以用它来判断或证明三数成等比数列.(4)利用等比中项法:a2n+1=a n·a n+2(n∈N+,且a n≠0)可证明{a n}是等比数列.[小试身手]1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若b2=ac,则a,b,c成等比数列.()(2)方程x2-5x+4=0的两根的等比中项是2.()(3)若数列{a n},{b n}是等比数列,则数列{a n+b n}是等比数列.()(4){a n}是等比数列,若m+n=p,则a m·a n=a p.()答案:(1)×(2)×(3)×(4)×2.在等比数列{a n}中,a4=4,则a2·a6等于()A.4B.8C.16 D.32解析:选C由等比数列的性质得a2·a6=a24=42=16.3.在等比数列{a n}中,a2=8,a5=64,则公比q为()A.2 B.3C.4 D.8解析:选A根据a n=a m·q n-m,得a5=a2·q3.∴q3=8,∴q=2.4.2+3与2-3的等比中项为________.解析:设2+3与2-3的等比中项为G,则G2=(2+3)·(2-3)=1,∴G=±1.答案:±15.在等比数列{a n}中,已知a1=5,a8·a10=100,那么a17=________.解析:∵a1·a17=a8·a10=100,a1=5,∴a17=20.答案:20[典例]已知{n(1)若a n>0,a2a4+2a3a5+a4a6=25,求a3+a5.(2)若a n>0,a5a6=9,求log3a1+log3a2+…+log3a10的值.[解](1)由等比数列的性质可得,a23+2a3a5+a25=25,即(a3+a5)2=25,∵a n>0,∴a3+a5=5.(2)由等比数列的性质可知:a5a6=a1a10=a2a9=a3a8=a4a7=9.∴log3a1+log3a2+...+log3a10=log3(a1a2a3 (10)=log3[(a1a10)(a2a9)(a3a8)(a4a7)(a5a6)]=log395=10.1.已知各项均为正数的等比数列{a n}中,lg(a3a8a13)=6,则a1·a15的值为() A.100B.-100C.10 000 D.-10 000解析:选C∵a3a8a13=a38,∴lg(a3a8a13)=lg a38=3lg a8=6.∴a8=100.又a1a15=a28=10 000,故选C.2.在等比数列{a n}中,已知a4a7=-512,a3+a8=124,且公比为整数,求a10. 解:设等比数列的公比为q.由a4a7=-512,知a3a8=-512.解方程组{a3a8=-512,a3+a8=124,且q为整数,得{a3=-4,a8=128或{a3=128,a8=-4(舍去),q =5a 8a 3=-2.∴a 10=a 3q 7=-4×(-2)7=512.[典例] (1)(广东高考)若三个正数a ,b ,c 成等比数列,其中a =5+26,c =5-26,则b =________.(2)已知b 是a ,c 的等比中项,求证:ab +bc 是a 2+b 2与b 2+c 2的等比中项. [解] (1)因为三个正数a ,b ,c 成等比数列,所以b 2=ac =()5+26()5-26=1,因为b >0,所以b =1.答案:1(2)证明:因为b 是a ,c 的等比中项, 所以b 2=ac ,且a ,b ,c 均不为零,又(a 2+b 2)(b 2+c 2)=a 2b 2+a 2c 2+b 4+b 2c 2=a 2b 2+2a 2c 2+b 2c 2,(ab +bc )2=a 2b 2+2ab 2c +b 2c 2=a 2b 2+2a 2c 2+b 2c 2,所以(ab +bc )2=(a 2+b 2)(b 2+c 2),即ab +bc 是a 2+b 2与b 2+c 2的等比中项.[活学活用]等比数列{a n }的前三项的和为168,a 2-a 5=42,求a 5,a 7的等比中项. 解:设该等比数列的公比为q ,首项为a 1, ∵a 2-a 5=42,∴q ≠1,由已知,得{ a 1+a 1q +a 1q 2=168,a 1q -a 1q 4=42,∴{ a 1(1+q +q 2)=168, ①a 1q (1-q 3)=42, ②∵1-q 3=(1-q )(1+q +q 2),∴由②①得q (1-q )=14,∴q =12,∴a 1=4212-⎝⎛⎭⎫124=96.令G 是a 5,a 7的等比中项,则应有G 2=a 5a 7=a 1q 4·a 1q 6=a 21q 10=962×⎝⎛⎭⎫1210=9,∴a 5,a 7的等比中项是±3.[列,且它们之和为12,求这四个数.[解] [法一 按等比数列设元] 设前三个数为aq ,a ,aq , 则a q ·a ·aq =216, 所以a 3=216.所以a =6. 因此前三个数为6q ,6,6q . 由题意知第4个数为12q -6. 所以6+6q +12q -6=12,解得q =23.故所求的四个数为9,6,4,2. [法二 按等差数列设元]设后三个数为4-d,4,4+d ,则第一个数为14(4-d )2,由题意知14(4-d )2×(4-d )×4=216,解得4-d =6.所以d =-2.故所求得的四个数为9,6,4,2.有四个数成等比数列,将这四个数分别减去1,1,4,13成等差数列,则这四个数的和是________.解析:设这四个数分别为a,aq,aq2,aq3,则a-1,aq-1,aq2-4,aq3-13成等差数列.即{2(aq-1)=(a-1)+(aq2-4),(aq2-4)=(aq-1)+(aq3-13),整理得{a(q-1)2=3,aq(q-1)2=6,解得a=3,q=2.因此这四个数分别是3,6,12,24,其和为45.答案:45[典例]10%的速度贬值.(1)用一个式子表示第n(n∈N+)年这辆车的价值.(2)如果他打算用满4年时卖掉这辆车,他大概能得到多少钱?[解](1)从第一年起,每年车的价值(万元)依次设为:a1,a2,a3,…,a n,由题意,得a1=13.5,a2=13.5(1-10%),a3=13.5(1-10%)2,….由等比数列定义,知数列{a n}是等比数列,首项a1=13.5,公比q=(1-10%)=0.9,∴a n=a1·q n-1=13.5×(0.9)n-1.∴第n年车的价值为a n=13.5×(0.9)n-1万元.(2)当他用满4年时,车的价值为a5=13.5×(0.9)5-1≈8.857.∴用满4年时卖掉时,他大概能得到8.857万元.某工厂2016年1月的生产总值为a 万元,计划从2016年2月起,每月生产总值比上一个月增长m %,那么到2017年8月底该厂的生产总值为多少万元?解:设从2016年开始,第n 个月该厂的生产总值是a n 万元,则a n +1=a n +a n m %, ∴a n +1a n=1+m %.∴数列{a n }是首项a 1=a ,公比q =1+m %的等比数列. ∴a n =a (1+m %)n -1.∴2017年8月底该厂的生产总值为a 20=a (1+m %)20-1=a (1+m %)19万元.层级一 学业水平达标1.在等比数列{a n }中,若a 1,a 10是方程3x 2-2x -6=0的两根,则a 4·a 7=( ) A .-6 B .-2 C .2D.23解析:选B a 4a 7=a 1a 10=-63=-2. 2.已知a ,b ,c 成等比数列,则方程ax 2+bx +c =0的根的情况为( ) A .有两个不等实根 B .有两个相等实根 C .只有一个实根D .无实根解析:选D ∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac ,且b ≠0.∴Δ=b 2-4ac =b 2-4b 2=-3b 2<0,故方程ax 2+bx +c =0无实根.3.等比数列{a n }中,公比为q ,则下列式子正确的是( ) A .a n =a 4q n -1B .a n =a 4q n -2C .a n =a 4q n -3D .a n =a 4q n -4解析:选D 由等比数列的性质:q n -m=a n a m可知,q n -4=a n a 4. 所以a n =a 4q n -4,故选D.4.如果-1,a ,b ,c ,-9成等比数列,那么( ) A .b =3,ac =9 B .b =-3,ac =9 C .b =3,ac =-9 D .b =-3,ac =-9解析:选B ∵b 2=(-1)×(-9)=9且b 与首项-1同号,∴b =-3,且a ,c 必同号.∴ac =b 2=9.5.已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3·a 7=4a 24,a 2=2,则a 1=( ) A .1B. 2C.2 D.2 2解析:选A由a3·a7=a4·a6=4a24,所以a6a4=q2=4. 又等比数列{an}的公比为正数,所以q=2,则a1=1.6.在等比数列{a n}中,存在正整数m,有a m=3,a m+5=24,则a m+15=________.解析:由题意知q5=a m+5a m=8,a m+15=a m·q15=3×83=1 536.答案:1 5367.设{a n}是首项大于零的等比数列,且a1<a2<a3,则数列{a n}是________数列(填“递增”“递减”“摆动”).解析:设数列{a n}的公比为q(q≠0),因为a1<a2<a3,所以a1<a1q<a1q2,解得q>1,且a1>0,所以数列{a n}是递增数列.答案:递增8.三个数a,b,c成等比数列,公比q=3,又a,b+8,c成等差数列,则这三个数依次为________.解析:∵a,b,c成等比数列,公比q=3,∴b=3a,c=a·32=9a.又由等差中项公式有,2(b+8)=a+c,∴2(3a+8)=a+9a,∴a=4,∴b=12,c=36.答案:4,12,369.某制糖厂第1年制糖5万吨,如果平均每年的产量比上一年增加10%,那么从第一年起,约几年可使年产量达到30万吨(保留到个位)?(取lg 6=0.778,lg 1.1=0.041) 解:记该糖厂每年制糖产量依次为a1,a2,a3,…,a n,则依题意可得a1=5,a na n-1=1.1(n≥2且n∈N+),从而a n=5×1.1n-1,又a n=30,故1.1n-1=6,即n-1=log1.16=lg 6lg 1.1=0.7780.041=19,故n=20.所以大约20年可使年产量达到30万吨.10.三个互不相等的数成等差数列,如果适当排列这三个数,又可成为等比数列,这三个数的和为6,求这三个数.解:由已知,可设这三个数为a-d,a,a+d,则a-d+a+a+d=6,∴a=2,这三个数可表示为2-d,2,2+d,①若2-d为等比中项,则有(2-d)2=2(2+d),解得d=6,或d=0(舍去).此时三个数为-4,2,8.②若2+d 是等比中项,则有(2+d )2=2(2-d ), 解得d =-6,或d =0(舍去). 此时三个数为8,2,-4.③若2为等比中项,则22=(2+d )·(2-d ), 解得d =0(舍去).综上可求得此三数为-4,2,8.层级二 应试能力达标1.若互不相等的实数a ,b ,c 成等差数列,c ,a ,b 成等比数列,且a +3b +c =10,则a =( )A .4B .2C .-2D .-4解析:选D依题意有{ a +c =2b ,bc =a 2,a +3b +c =10,解得{ a =-4,b =2,c =8.2.等比数列{a n }中,首项为a 1,公比为q ,则下列条件中,使{a n }一定为递减数列的条件是( )A .|q |<1B .a 1>0,q <1C .a 1>0,0<q <1或a 1<0,q >1D .q >1解析:选C 等比数列的增减性由首项的符号以及公比的绝对值来决定.由a n +1-a n=a 1q n -1(q -1)<0,得a 1>0, 0<q <1,或a 1<0,q >1.3.由公比为q 的等比数列a 1,a 2,…依次相邻两项的乘积组成的数列a 1a 2,a 2a 3,a 3a 4,…是( )A .等差数列B .以q 为公比的等比数列C .以q 2为公比的等比数列D .以2q 为公比的等比数列解析:选C 因为a n +1a n +2a n a n +1=a n +2a n =q 2为常数,所以该数列为以q 2为公比的等比数列.4.在等比数列{a n }中,若a 3=-9,a 7=-1,则a 5的值为( ) A .3或-3 B .3 C .-3D .不存在解析:选C 由等比数列的性质可知, a 5是a 3与a 7的等比中项.∴a 25=a 3·a 7=(-9)×(-1)=9,∴a 5=±3.又a 5=a 3·q 2<0,∴a 5=-3.5.设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1的值为________.解析:由已知得S 1·S 4=S 22,即a 1·(4a 1-6)=(2a 1-1)2,解得a 1=-12.答案:-126.画一个边长为2厘米的正方形,再以这个正方形的对角线为边画第2个正方形,以第2个正方形的对角线为边画第3个正方形,这样一共画了10个正方形,则第10个正方形的面积等于________平方厘米.解析:这10个正方形的边长构成以2为首项,2为公比的等比数列{a n }(1≤n ≤10,n ∈N +),则第10个正方形的面积S =a 210=22·29=211=2 048. 答案:2 0487.已知数列{a n }为等差数列且公差d ≠0,{a n }的部分项组成下列数列:ak 1,ak 2,…,ak n 恰为等比数列,其中k 1=1,k 2=5,k 3=17,求k n .解:由题设有a 2k 2=ak 1ak 3,即a 25=a 1a 17, ∴(a 1+4d )2=a 1(a 1+16d ),∴a 1=2d 或d =0(舍去),∴a 5=a 1+4d =6d , ∴等比数列的公比q =ak 2ak 1=a 5a 1=3.由于ak n 是等差数列的第k n 项,又是等比数列的第n 项, 故ak n =a 1+(k n -1)d =ak 1q n -1,∴k n =2·3n -1-1.8.容器A 中盛有浓度为a %的农药m L ,容器B 中盛有浓度为b %的同种农药m L ,A ,B 两容器中农药的浓度差为20%(a >b ),先将A 中农药的14倒入B 中,混合均匀后,再由B倒入一部分到A 中,恰好使A 中保持m L ,问至少经过多少次这样的操作,两容器中农药的浓度差小于1%?解:设第n 次操作后,A 中农药的浓度为a n ,B 中农药的浓度为b n ,则a 0=a %,b 0=b %.b 1=15(a 0+4b 0),a 1=34a 0+14b 1=15(4a 0+b 0);b 2=15(a 1+4b 1),a 2=34a 1+14b 2=15(4a 1+b 1);…;b n =15(a n -1+4b n -1),a n =15(4a n -1+b n -1).∴a n -b n =35(a n -1-b n -1)=…=35(a 0-b 0)·⎝⎛⎭⎫35n -1. ∵a 0-b 0=15,∴a n -b n =15·⎝⎛⎭⎫35n .依题意知15·⎝⎛⎭⎫35n <1%,n ∈N *,解得n ≥6.故至少经过6次这样的操作,两容器中农药的浓度差小于1%.3.2 等比数列的前n 项和预习课本P26~29,思考并完成以下问题 (1)等比数列前n 项和的公式是什么?(2)如何推导等比数列的前n 项和公式?(3)等比数列的前n 项和有哪些性质?(4)怎样利用等比数列模型解应用题?等比数列的前n 项和公式S n =⎩⎨⎧na 1 (q =1)a 1(1-q n )1-q(q ≠1) S n =⎩⎨⎧na 1 (q =1)a 1-a n q1-q(q ≠1) (1)等比数列前n 项和公式及通项公式中共有五个量a 1,q ,a n ,n ,S n ,这五个量可“知三求二”.(2)利用等比数列的前n 项和公式求和时,要特别注意公比q 的取值,应当按q =1和q ≠1分别求解,如果其中含有参数不能确定时,必须进行分类讨论.[小试身手]1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)求等比数列前n 项和时可直接套用公式S n =a 1(1-q n )1-q.( )(2)首项为a 的数列既是等差数列又是等比数列,则其前n 项和为S n =na .( ) (3)若一个数列的前n 项和为S n =1-q n (q ≠0,q ≠1,n ∈N +),则该数列为等比数列.( )答案:(1)× (2)√ (3)√2.已知{a n }是等比数列,a 1=2,公比q =3,第3项至第n 项(n ≥3)的和是720,则n 等于( )A .4B .5C .6D .7解析:选C S n -S 2=2(1-3n )1-3-(2+6)=3n -9=720⇒n =6.3.已知等比数列{a n }中,a n =2×3n -1,则由此数列的偶数项所组成的新数列的前n 项和为( )A .3n -1B .3(3n -1) C.14(9n -1) D.34(9n -1) 解析:选D 设新数列的公比为q .∵a 2=6,q =9,∴S n =6(1-9n )1-9=34(9n-1).4.对于等比数列{a n },a 1=5,q =2,S n =35,则a n =________. 解析:由S n =a 1-a n q 1-q,得a n =a 1-(1-q )S n q =5+352=20.答案:205.若等比数列{a n }中,a 1=1,a n =-512,前n 项和为S n =-341,则n 的值是________. 解析:S n =a 1-a n q 1-q ,∴-341=1+512q1-q ,∴q =-2,又∵a n =a 1q n -1,∴-512=(-2)n -1,∴n =10. 答案:10[典例] (1)n 2435;前n 项和S n =________.(2)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 2=6,6a 1+a 3=30,求a n 和S n . [解析] (1)∵a 3+a 5=q (a 2+a 4),∴40=20q ,∴q =2, ∵a 1(q +q 3)=20,∴a 1=2, ∴S n =2(1-2n )1-2=2n +1-2.答案:2 2n +1-2(2)解:设{a n }的公比为q ,由题设得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =6,6a 1+a 1q 2=30. 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=3,q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,q =3.当a 1=3,q =2时,a n =3×2n -1,S n =3×(2n -1);当a 1=2,q =3时,a n =2×3n -1,S n =3n -1.在等比数列{a n }中, (1)S 2=30,S 3=155,求S n ;(2)a 1+a n =66,a 2a n -1=128,S n =126,求q 和n ; (3)S 3=3a 3,求q .解:(1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1+q )=30,a 1(1+q +q 2)=155, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=5,q =5或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=180,q =-56,从而S n =14×5n +1-54或S n =1 080×⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫-56n 11.(2)因为a 2a n -1=a 1a n =128,所以a 1,a n 是方程x 2-66x +128=0的两根.从而⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=2,a n =64或⎩⎪⎨⎪⎧a n =2,a 1=64.又S n =a 1-a n q1-q=126, 所以⎩⎪⎨⎪⎧q =2,n =6或⎩⎪⎨⎪⎧q =12,n =6.(3)当q =1时,S 3=3a 1=3a 3,显然成立. 当q ≠1时,由已知得a 1(1-q 3)1-q =3a 1q 2,化简得2q 2-q -1=0,∴q =-12,或q =1(舍).综上知,q =1或q =-12.[n n 103070,则S 40等于( )A .150B .-200C .150或-200D .400或-50[解析] [法一 公式法]设首项为a 1,公比为q ,由题意知q ≠±1.由⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1-q 10)1-q=10, ①a 1(1-q 30)1-q=70, ②由以上两式相除得q 20+q 10-6=0,解得q 10=2或q 10=-3(舍去),代入①有a 11-q =-10,∴S 40=a 1(1-q 40)1-q=-10×(-15)=150.[法二 性质法]易知q ≠±1,由S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,S 40-S 30成公比为q 10的等比数列,则 S 30=S 10+(S 20-S 10)+(S 30-S 20)=S 10+q 10S 10+q 20S 10, 即q 20+q 10-6=0,解得q 10=2或q 10=-3(舍去),∴S 40=S 10+(S 20-S 10)+(S 30-S 20)+(S 40-S 30)=10(1+2+22+23)=150. [答案] A1.设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3,S 4=15,则S 6=( ) A .31 B .32 C .63D .64解析:选C 法一:在等比数列{a n }中,S 2,S 4-S 2,S 6-S 4也成等比数列,故(S 4-S 2)2=S 2(S 6-S 4),则(15-3)2=3(S 6-15),解得S 6=63.法二:设等比数列的公比为q .则S 2=a 1+a 2=3,S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=(1+q 2)(a 1+a 2)=(1+q 2)×3=15, 解得q 2=4.故S 6=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=(1+q 2+q 4)(a 1+a 2)=(1+4+42)×3=63.故选C. 2.等比数列{a n }共有2n 项,其和为-240,且奇数项的和比偶数项的和大80,求公 比q .解:由题意知:⎩⎪⎨⎪⎧S 奇+S 偶=-240,S 奇-S 偶=80,∴⎩⎪⎨⎪⎧S 奇=-80,S 偶=-160.∴公比q =S 偶S 奇=-160-80=2.[典例] 辆电力型公交车,随后电力型公交车每年的投入比上一年增加50%.则(1)该市在2022年应该投入电力型公交车多少辆?(2)到哪一年年底,电力型公交车的数量开始超过公交车总量的13?[解] (1)每年投入电力型公交车的数量可构成等比数列{a n },其中a 1=128,q =32.∴2022年应投入的数量为a 7=a 1q 6=128×⎝⎛⎭⎫326=1 458(辆). ∴该市在2022年应该投入1 458辆电力型公交车. (2)设{a n }的前n 项和为S n .则S n =128·⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫32n 1-32=256·⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫32n -1, 由S n >(10 000+S n )×13,即S n >5 000,n ∈N +,解得n >7.∴该市在2023年底电力型公交车的数量开始超过该市公交车总量的13.为保护我国的稀土资源,国家限定某矿区的出口总量不能超过80吨,该矿区计划从2016年开始出口,当年出口a 吨,以后每年出口量均比上一年减少10%.(1)以2016年为第一年,设第n 年出口量为a n 吨,试求a n 的表达式;(2)国家计划10年后终止该矿区的出口,问2016年最多出口多少吨?(0.910≈0.35,保留一位小数)解:(1)由题意知每年的出口量构成等比数列,且首项a 1=a ,公比q =1-10%=0.9, ∴a n =a ·0.9n -1.(2)10年的出口总量S 10=a (1-0.910)1-0.9=10a (1-0.910).∵S 10≤80,∴10a (1-0.910)≤80, 即a ≤81-0.910,∴a ≤12.3.故2016年最多出口12.3吨.1.已知数列1,1+2,1+2+22,…,1+2+22+…+2n ,…. (1)求其通项公式a n ; (2)求这个数列的前n 项和S n . 解:(1)a n =1+2+22+…+2n -1=1-2n 1-2=2n -1. ∴这个数列的通项公式为a n =2n -1.(2)S n=a1+a2+a3+…+a n=(21-1)+(22-1)+(23-1)+…+(2n-1) =(2+22+23+…+2n)-n=2(1-2n)1-2-n=2n+1-n-2.题点二:错位相减法求和2.已知数列{a n}的前n项和为S n且a n=n·2n,求S n. 解:∵a n=n·2n,∴S n=1·21+2·22+3·23+…+n·2n.①∴2S n=1·22+2·23+…+(n-1)·2n+n·2n+1.②①-②,得-S n=2+22+23+…+2n-n·2n+1=2(1-2n)1-2-n·2n+1=2n+1-2-n·2n+1=(1-n)·2n+1-2.∴S n=(n-1)·2n+1+2.层级一学业水平达标1.数列{1+2n-1}的前n项和为()A .1+2nB .2+2nC .n +2n -1D .n +2+2n解析:选C 由题意得a n =1+2n -1,所以S n =n +1-2n1-2=n +2n -1.2.在等比数列{a n }中,公比q =-2,S 5=22,则a 1的值等于( ) A .-2 B .-1 C .1D .2解析:选D ∵S 5=22,q =-2,∴a 1[1-(-2)5]1-(-2)=22,∴a 1=2.3.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=2,S 6-S 3=4,则S 9-S 6=( ) A .8 B .4 C .2D .1解析:选A (S 6-S 3)2=S 3(S 9-S 6),∴S 9-S 6=8.4.已知数列{a n }的前n 项和S n =a n -1(a 是不为零且a ≠1的常数),则数列{a n }( ) A .一定是等差数列 B .一定是等比数列C .或者是等差数列,或者是等比数列D .既非等差数列,也非等比数列解析:选B 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(a -1)·a n -1;当n =1时,a 1=a -1,∴a n =(a-1)·a n -1,n ∈N +. ∴a n +1a n=a ,即数列{a n }一定是等比数列.5.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 4S 2=3,则2a 2-a 4的值是( )A .0B .1C .2D .3解析:选A 设{a n }的首项为a 1,公比为q (q ≠1), ∴a 1(1-q 4)1-q =3×a 1(1-q 2)1-q ,∴q 2=2,∴2a 2-a 4=2a 2-a 2q 2=2a 2-2a 2=0,故选A.6.等比数列1,2,4,…,从第5项到第10项的和是________. 解析:可知首项a 1=1,公比q =2. ∴从第5项到第10项的和为S 10-S 4=a 1(1-q 10)1-q -a 1(1-q 4)1-q =1-2101-2-1-241-2=1 008.答案:1 0087.一个等比数列,它的前4项和为前2项和的2倍,则此数列的公比为__________.解析:当q =1时,S 4=2S 2满足题意; 当q ≠1时,a 1(1-q 4)1-q =2a 1(1-q 2)1-q ,∴1+q 2=2.∴q =1(舍去),或q =-1. 答案:-1或18.某住宅小区计划植树不少于100棵,若第一天植2棵,以后每天植树的棵数是前一天的2倍,则需要的最少天数n (n ∈N +)等于________.解析:记第n 天植树的棵数为a n ,则数列{a n }是以2为首项,2为公比的等比数列, 解S n =2(1-2n )1-2=2n +1-2≥100,得n ≥6.答案:69.已知等差数列{a n },a 2=9,a 5=21. (1)求{a n }的通项公式;(2)令b n =2a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 解:(1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,依题意得方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =9,a 1+4d =21,解得a 1=5,d =4,∴数列{a n }的通项公式a n =4n +1.(2)由a n =4n +1得,b n =24n +1,∴{b n }是首项为b 1=25,公比为q =24的等比数列,于是得数列{b n }的前n 项和 S n =25(24n -1)24-1=32(24n -1)15.10.设数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,且数列{S n }是以2为公比的等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求a 1+a 3+…+a 2n +1.解:(1)因为S 1=a 1=1,且数列{S n }是以2为公比的等比数列,所以S n =2n -1,又当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1-2n -2=2n -2.所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -2,n ≥2.(2)a 3,a 5,…,a 2n +1是以2为首项,以4为公比的等比数列, 所以a 3+a 5+…+a 2n +1=2(1-4n )1-4=2(4n -1)3.所以a 1+a 3+…+a 2n +1=1+2(4n -1)3=22n +1+13.层级二 应试能力达标1.已知等比数列的前n 项和S n =4n +a ,则a 的值等于( ) A .-4 B .-1 C .0D .1解析:选B a 1=S 1=4+a ,a 2=S 2-S 1=42+a -4-a =12,a 3=S 3-S 2=43+a -42-a =48,由已知得a 22=a 1a 3, ∴144=48(4+a ),∴a =-1.2.已知等比数列的公比为2,且前5项和为1,那么前10项和等于( ) A .31 B .33 C .35D .37解析:选B 根据等比数列性质得S 10-S 5S 5=q 5,∴S 10-11=25,∴S 10=33.3.在各项为正数的等比数列{a n }中,若a 5-a 4=576,a 2-a 1=9,则a 1+a 2+a 3+a 4+a 5的值是( )A .1 061B .1 023C .1 024D .268解析:选B 由a 4(q -1)=576,a 1(q -1)=9, ∴a 4a 1=q 3=64,∴q =4,∴a 1=3, ∴a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=3×(45-1)4-1=1 023.4.已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1=( )A .16(1-4-n )B .16(1-2-n )C.323(1-4-n ) D.323(1-2-n ) 解析:选C ∵a 5a 2=q 3=18,∴q =12.∴a n ·a n +1=4·⎝⎛⎭⎫12n -1·4·⎝⎛⎭⎫12n =25-2n , 故a 1a 2+a 2a 3+a 3a 4+…+a n a n +1=23+21+2-1+2-3+…+25-2n=8⎝⎛⎭⎫1-14n 1-14=323(1- 4-n ).5.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,S 6=4S 3,则a 4=________.解析:若q =1时,S 3=3a 1,S 6=6a 1,显然S 6≠4S 3,故q ≠1, ∴a 1(1-q 6)1-q =4·a 1(1-q 3)1-q ,∴1+q 3=4,∴q 3=3.∴a 4=a 1q 3=3. 答案:36.(安徽高考)已知数列{}a n 是递增的等比数列,a 1+a 4=9,a 2a 3=8,则数列{}a n 的前n 项和等于________.解析:设等比数列的公比为q ,则有⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q 3=9,a 21·q 3=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,q =12.又{}a n 为递增数列,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2,∴S n =1-2n1-2=2n -1.答案:2n -17.已知数列{a n } 的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N +.(1)求数列{a n } 的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和. 解:(1)当n =1时,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n 2-(n -1)2+(n -1)2=n .当n =1时,符合上式. 故数列{a n }的通项公式为a n =n .(2)由(1)知,a n =n ,故b n =2n +(-1)n n .记数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则T 2n =(21+22+…+22n )+(-1+2-3+4-…+2n ).记A =21+22+…+22n ,B =-1+2-3+4-…+2n ,则A =2(1-22n )1-2=22n +1-2,B =(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n -1)+2n ]=n .故数列{b n }的前2n 项和T 2n =A +B =22n +1+n -2.8.已知{a n }是各项均为正数的等比数列,{b n }是等差数列,且a 1=b 1=1,b 2+b 3=2a 3,a 5-3b 2=7.(1)求{a n }和{b n }的通项公式;(2)设c n =a n b n ,n ∈N +,求数列{c n }的前n 项和. 解:(1)设数列{a n }的公比为q ,数列{b n }的公差为d , 由题意知q >0.由已知,有⎩⎪⎨⎪⎧2q 2-3d =2,q 4-3d =10,消去d ,整理得q 4-2q 2-8=0, 解得q 2=4.又因为q >0,所以q =2,所以d =2.所以数列{a n }的通项公式为a n =2n -1,n ∈N +;数列{b n }的通项公式为b n =2n -1,n ∈N +. (2)由(1)有c n =(2n -1)·2n -1,设{c n }的前n 项和为S n ,则S n =1×20+3×21+5×22+…+(2n -3)×2n -2+(2n -1)×2n -1,2S n =1×21+3×22+5×23+…+(2n -3)×2n -1+(2n -1)×2n ,上述两式相减,得-S n =1+22+23+…+2n -(2n -1)×2n =2n +1-3-(2n -1)×2n =-(2n -3)×2n -3,所以,S n =(2n -3)·2n +3,n ∈N +.。
2017-2018学年高中数学北师大版必修5名师讲义:第一章
等差数列2.1等差数列第一课时等差数列的概念与通项公式预习课本P10~12,思考并完成以下问题(1)什么样的数列是等差数列?(2)等差数列的通项公式是什么?1.等差数列一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与前一项的差是同一个常数,我们称这样的数列为等差数列.称这个常数为等差数列的公差,通常用字母d表示.[点睛](1)“从第2项起”是指第1项前面没有项,无法与后续条件中“与前一项的差”相吻合.(2)“每一项与它的前一项的差”这一运算要求是指“相邻且后项减去前项”,强调了:①作差的顺序;②这两项必须相邻.(3)定义中的“同一个常数”是指全部的后项减去前一项都等于同一个常数,否则这个数列不能称为等差数列.2.等差数列的通项公式若等差数列{a n}的首项是a1,公差是d,则这个数列的通项公式是a n=a1+(n-1)d_.[点睛]等差数列的通项公式a n=a1+(n-1)d中有4个变量a n,a1,n,d,在这4个变量中可以“知三求一”.[小试身手]1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)2,3,4,5,6,7可以构成等差数列.()(2)常数列是等差数列.()(3)若一个数列的每一项与前一项的差是常数,则这个数列是等差数列.() 答案:(1)√(2)√(3)×2.已知等差数列{a n}的首项a1=2,公差d=3,则数列{a n}的通项公式为() A.a n=3n-1B.a n=2n+1C.a n=2n+3 D.a n=3n+2解析:选A∵a n=a1+(n-1)d=2+(n-1)·3=3n-1.3.数列{a n}的通项公式a n=2n+5,则此数列()A.是公差为2的等差数列B.是公差为5的等差数列C.是首项为5的等差数列D.是公差为n的等差数列解析:选A a n=2n+5=2(n-1)+7,∴首项a1=7,公差d=2,故选A. 4.已知等差数列{a n},a1=7,a7=1,则公差d=________.解析:a1=7,a7=1,由a n=a1+(n-1)d得1=7+6d,∴d=-1.答案:-1[典例]已知n(1)a3=5,a7=13;(2)前三项为:a,2a-1,3-a.[解](1)法一:设首项为a1,公差为d,则⎩⎪⎨⎪⎧ a 3=a 1+2d =5,a 7=a 1+6d =13,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2,∴a n =a 1+(n -1)d =1+(n -1)×2=2n -1. ∴通项公式是a n =2n -1. 法二:∵d =a 7-a 37-3=13-54=2,∴a n =a 3+(n -3)d =5+(n -3)×2=2n -1. ∴通项公式是a n =2n -1.(2)∵a,2a -1,3-a 是等差数列的前三项, ∴(2a -1)-a =(3-a )-(2a -1). 解得a =54,∴d =(2a -1)-a =a -1=14.∴a n =a 1+(n -1)d =54+(n -1)×14=14n +1.∴通项公式是a n =14n +1.1.已知数列{a n }中,a 1=3,a n =a n -1+3(n ≥2),则a n =________. 解析:因为n ≥2时,a n -a n -1=3,所以{a n }是以a 1=3为首项,公差d =3的等差数列.所以a n =a 1+(n -1)d =3+3(n -1)=3n .答案:3n2.100是不是等差数列2,9,16,…的项?如果是,是第几项?如果不是,说明理由. 解:∵a 1=2,d =9-2=7, ∴a n =2+(n -1)×7=7n -5, 由7n -5=100,得n =15. ∴100是这个数列的第15项.[典例] (1)在等差数列{a n }中,首项a 1=1,从第10项起开始比2大,则公差d 的取值范围为________.(2)在等差数列{a n }中,首项a 1=1,公差d ≠0,若7a k =a 1+a 2+…+a 7,则k =________. [解析] (1)由a n =1+(n -1)d ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 10>2,a 9≤2.即⎩⎪⎨⎪⎧1+9d >2,1+8d ≤2,所以19<d ≤18.(2)因为a 1+a 2+…+a 7=7a 1+21d =7+21d , 而a k =1+(k -1)d ,所以7a k =7+7(k -1)d . 所以7+7(k -1)d =7+21d ,即k =4. [答案] (1)⎝⎛⎦⎤19,18 (2)4设数列{a n }是递增的等差数列,前三项和为12,前三项积为48,求它的首项.解:由题设⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2+a 3=12,a 1a 2a 3=48,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+d )+(a 1+2d )=12,a 1·(a 1+d )·(a 1+2d )=48. ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =4,a 1·(a 1+d )·(a 1+2d )=48, 化简得:a 21-8a 1+12=0,解得a 1=6或a 1=2,又{a n }是递增的,故a 1=2.[典例] (1)①a n =3n +2;②a n =n 2+n . (2)已知数列{a n },满足a 1=2,a n +1=2a na n +2. 数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是否为等差数列?说明理由.(3)在数列{a n }中,a 1=0,当n ≥2时,a n +1a n=nn -1.求证:数列{a n }是等差数列.[解] (1)①a n +1-a n =3(n +1)+2-(3n +2)=3(n ∈N +), 由n 的任意性知,这个数列为等差数列.②a n +1-a n =(n +1)2+(n +1)-(n 2+n )=2n +2,不是一个常数,所以这个数列不是等差数列.(2)数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列,理由如下:∵a 1=2,a n +1=2a na n +2, ∴1a n +1=a n +22a n =12+1a n,∴1a n +1-1a n =12, 即⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为1a 1=12,公差为d =12的等差数列.(3)证明:当n ≥2时,由a n +1a n =nn -1,得(n -1)a n +1=na n ,∴na n +2=(n +1)a n +1,两式相减得,na n +2-(n -1)a n +1=(n +1)a n +1-na n , 整理得,na n +2+na n =2na n +1, ∴a n +2+a n =2a n +1, ∴a n +2-a n +1=a n +1-a n .又∵a 3-a 2=2a 2-a 2=a 2=a 2-0=a 2-a 1, ∴数列{a n }是等差数列.已知等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,数列{b n }中,b n =3a n +4,问:数列{b n }是否为等差数列?并说明理由.解:数列{b n }是等差数列.理由如下:∵数列{a n }是首项为a 1,公差为d 的等差数列, ∴a n +1-a n =d (n ∈N *).∴b n +1-b n =(3a n +1+4)-(3a n +4)=3(a n +1-a n )=3d .∴根据等差数列的定义,数列{b n }是等差数列.层级一 学业水平达标1.在△ABC 中,三内角A ,B ,C 成等差数列,则B 等于( ) A .30° B .60° C .90°D .120°解析:选B ∵A ,B ,C 成等差数列,∴A -B =B -C . 又A +B +C =180°,∴B =60°.2.在等差数列{a n }中,a 2=2,a 3=4,则a 10=( ) A .12 B .14 C .16D .18解析:选D 由题意知,公差d =4-2=2,则a 1=0,所以a 10=a 1+9d =18.故选D. 3.等差数列a -2d ,a ,a +2d ,…的通项公式是( ) A .a n =a +(n -1)d B .a n =a +(n -3)d C .a n =a +2(n -2)d D .a n =a +2nd解析:选C 数列的首项为a -2d ,公差为2d ,∴a n =(a -2d )+(n -1)·2d =a +2(n -2)d .4.一个等差数列的前4项是a ,x ,b,2x ,则ab 等于( )A.14B.12C.13D.23解析:选C 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x -a =b -x ,b -x =2x -b ,∴a =x 2,b =32x .∴a b =13. 5.如果a 1,a 2,…,a 8为各项都大于零的等差数列,且公差d ≠0,则( ) A .a 3a 6>a 4a 5 B .a 3a 6<a 4a 5 C .a 3+a 6>a 4+a 5D .a 3a 6=a 4a 5解析:选B 由通项公式,得a 3=a 1+2d ,a 6=a 1+5d ,那么a 3+a 6=2a 1+7d ,a 3a 6=(a 1+2d )(a 1+5d )=a 21+7a 1d +10d 2,同理a 4+a 5=2a 1+7d ,a 4a 5=a 21+7a 1d +12d 2,显然a 3a 6-a 4a 5=-2d 2<0,故选B.6.已知等差数列{a n },a n =2-3n ,则数列的公差d =________. 解析:根据等差数列的概念,d =a n +1-a n =-3.答案:-37.在等差数列{a n }中,已知a 5=11,a 8=5,则首项a 1=________,公差d =________. 解析:设数列{a n }的公差为d ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+4d =11,a 1+7d =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=19,d =-2.答案:19 -28.一个等差数列的第5项a 5=10,且a 1+a 2+a 3=3,则首项a 1=________,公差d =________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 5=a 1+4d =10,a 1+a 1+d +a 1+2d =3,即⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+4d =10,a 1+d =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-2,d =3.答案:-2 39.在等差数列{a n }中,(1)已知a 5=-1,a 8=2,求a 1与d ; (2)已知a 1+a 6=12,a 4=7,求a 9.解:(1)由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d =-1,a 1+7d =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-5,d =1.(2)设数列的首项为a 1,公差为d ,由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 1+5d =12,a 1+3d =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2.∴a n =1+2(n -1)=2n -1. ∴a 9=2×9-1=17.10.已知数列{a n }满足a 1=1,且a n =2a n -1+2n (n ≥2,且∈N *). (1)求a 2,a 3;(2)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是等差数列;(3)求数列{a n }的通项公式a n .解:(1)a 2=2a 1+22=6,a 3=2a 2+23=20. (2)证明:∵a n =2a n -1+2n (n ≥2,且n ∈N *), ∴a n 2n =a n -12n -1+1(n ≥2,且n ∈N *),即a n 2n -a n -12n -1=1(n ≥2,且n ∈N *), ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是首项为a 121=12,公差d =1的等差数列.(3)由(2),得a n 2n =12+(n -1)×1=n -12,∴a n =⎝⎛⎭⎫n -12·2n.层级二 应试能力达标1.(重庆高考)在等差数列{}a n 中,若a 2=4,a 4=2,则a 6=( ) A .-1 B .0 C .1D .6解析:选B ∵{}a n 为等差数列,∴a 4-a 2=a 6-a 4,∴a 6=2a 4-a 2,即a 6=2×2- 4=0.2.在等差数列{a n }中,a 1=13,a 2+a 5=4,a n =33,则n 的值为( )A .48B .49C .50D .51解析:选C a 1=13,a 2+a 5=2a 1+5d =4,∴d =23,a n =a 1+(n -1)d =13+23(n -1)=33,∴n =50.3.等差数列{a n }中,a 5=33,a 45=153,则201是该数列的( ) A .第60项 B .第61项 C .第62项D .第63项解析:选B 设公差为d ,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d =33,a 1+44d =153,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=21,d =3.∴a n =a 1+(n -1)d =21+3(n -1)=3n +18.令201=3n +18,∴n =61.4.已知x ≠y ,且两个数列x ,a 1,a 2,…,a m ,y 与x ,b 1,b 2,…,b n ,y 各自都成等差数列,则a 2-a 1b 2-b 1等于( )A.m nB.m +1n +1C.n mD.n +1m +1解析:选D 设这两个等差数列公差分别是d 1,d 2,则a 2-a 1=d 1,b 2-b 1=d 2.第一个数列共(m +2)项,∴d 1=y -x m +1;第二个数列共(n +2)项,∴d 2=y -x n +1.这样可求出a 2-a 1b 2-b 1=d 1d 2=n +1m +1. 5.已知数列{a n }满足a 2n +1=a 2n +4,且a 1=1,a n >0,则a n =________. 解析:由已知a 2n +1-a 2n =4,∴{a 2n }是等差数列,且首项a 21=1,公差d =4, ∴a 2n =1+(n -1)·4=4n -3.又a n >0,∴a n =4n -3. 答案:4n -36.在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8=10,则3a 5+a 7=________. 解析:设公差为d ,则a 3+a 8=2a 1+9d =10, 3a 5+a 7=4a 1+18d =2(2a 1+9d )=20. 答案:207.已知数列{a n }的通项公式a n =3n +2,从这个数列中依次取出第2项,第4项,第8项,…,第2n 项,…;按原来的顺序排成新数列{b n },求数列{b n }的通项公式.解:由题意b n =a 2n ,又a n =3n +2, ∴b n =3×2n +2.8.已知数列{a n }满足a 1=15,且当n ≥2,n ∈N +时,有a n -1a n =2a n -1+11-2a n ,设b n =1a n,n∈N +.(1)求证:数列{b n }为等差数列.(2)试问a 1a 2是否是数列{a n }中的项?如果是,是第几项; 如果不是,请说明理由. 解:(1)证明:当n ≥2,n ∈N +时,a n -1a n =2a n -1+11-2a n ⇔1-2a n a n =2a n -1+1a n -1⇔1a n-2=2+1a n -1⇔1a n-1a n -1=4⇔b n -b n -1=4,且b 1=1a 1=5.∴{b n }是公差为4,首项为5的等差数列. (2)由(1)知b n =b 1+(n -1)d =5+4(n -1)=4n +1. ∴a n =1b n=14n +1,n ∈N +.∴a1=15,a2=19,∴a1a2=1 45.令a n=14n+1=145,∴n=11.即a1a2=a11,∴a1a2是数列{a n}中的项,是第11项.第二课时等差数列的性质预习课本P13~14,思考并完成以下问题(1)怎样从函数的角度研究等差数列?(2)等差中项的定义是什么?(3)等差数列有哪些性质?(4)怎样利用等差数列模型解应用题?1.等差数列的图像与增减性(1)等差数列的图像:由a n=dn+(a1-d),可知其图像是直线y=dx+(a1-d)上的一些等间隔的点,其中d 是该直线的斜率.(2)等差数列的增减性:对于a n=dn+(a1-d),①当d>0时,{a n}为递增数列;②当d<0时,{a n}为递减数列;③当d=0时,{a n}为常数列.2.等差中项如果在a与b中间插入一个数A,使a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项.[小试身手]1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)任何两个数都有等差中项.( )(2)在等差数列{a n }中,若a 1=3,a 3=5,则a 5=7. ( )(3)若数列{a n },{b n }都是等差数列,则数列{a n b n }是等差数列.( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)×2.如果数列{a n }是等差数列,则下列式子一定成立的有( ) A .a 1+a 8<a 4+a 5 B .a 1+a 8=a 4+a 5 C .a 1+a 8>a 4+a 5 D .a 1a 8=a 4a 5解析:选B 由等差数列的性质有a 1+a 8=a 4+a 5,故选B. 3.方程x 2-6x +1=0的两根的等差中项为( ) A .1 B .2 C .3D .6解析:选C 设方程x 2-6x +1=0的两根为 x 1,x 2,则x 1+x 2=6,∴其等差中项为x 1+x 22=3.4.已知等差数列{a n }中,a 3+a 8=22,a 6=7,则a 5=________. 解析:∵a 3+a 8=a 5+a 6=22.又a 6=7,∴a 5=15. 答案:155.在等差数列{a n }中,若a 3+a 5+a 7+a 9+a 11=100,则3a 9-a 13的值为________. 解析:∵a 3+a 5+a 7+a 9+a 11=100, 又a 3+a 11=a 5+a 9=2a 7, ∴5a 7=100,a 7=20. ∴3a 9-a 13=2a 9+a 9-a 13 =a 5+a 13+a 9-a 13 =2a 7=40. 答案:40[典例] 在-1与7之间顺次插入三个数a ,b ,c 使这五个数成等差数列,求此数列. [解] [法一 等差中项法] ∵-1,a ,b ,c,7成等差数列,∴b 是-1与7的等差中项.∴b =-1+72=3.又a 是-1与3的等差中项,∴a =-1+32=1. 又c 是3与7的等差中项,∴c =3+72=5.∴该数列为-1,1,3,5,7. [法二 通项公式法]设a 1=-1,a 5=7,则7=-1+(5-1)d ,得d =2. ∴a n =-1+(n -1)×2=2n -3, ∴该数列为-1,1,3,5,7.已知a ,b ,c 成等差数列,求证:b +c ,c +a ,a +b 也成等差数列. 证明:∵a ,b ,c 成等差数列, ∴2b =a +c ,∴(b +c )+(a +b )=a +2b +c =a +(a +c )+c =2(a +c ), ∴b +c ,c +a ,a +b 成等差数列.[n (1)已知a 2+a 3+a 23+a 24=48,求a 13; (2)已知a 2+a 3+a 4+a 5=34,a 2·a 5=52,求d . [解] (1)[法一 通项公式法] :化成a 1和d 的方程如下:(a 1+d )+(a 1+2d )+(a 1+22d )+(a 1+23d )=48, 即4(a 1+12d )=48. ∴4a 13=48.∴a 13=12.[法二 性质法]根据已知条件a 2+a 3+a 23+a 24=48, 及a 2+a 24=a 3+a 23=2a 13, 得4a 13=48,∴a 13=12. (2)[法一 通项公式法] 化成a 1和d 的方程如下:⎩⎪⎨⎪⎧(a 1+d )+(a 1+2d )+(a 1+3d )+(a 1+4d )=34,(a 1+d )·(a 1+4d )=52, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,d =3或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=16,d =-3.∴d =3或-3. [法二 性质法]由a 2+a 3+a 4+a 5=34,及a 3+a 4=a 2+a 5 得2(a 2+a 5)=34,即a 2+a 5=17.所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 2·a 5=52,a 2+a 5=17,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=4,a 5=13或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=13,a 5=4.∴d =a 5-a 25-2=13-43=3或d =a 5-a 25-2=4-133=-3.1.已知a 1+3a 8+a 15=120,则3a 9-a 11=________. 解析:∵a 1+a 15=2a 8,∴a 8=24.∴3a 9-a 11=a 9+2a 9-a 11=a 9+a 7=2a 8=48. 答案:482.在等差数列{a n }中,若a 1+a 2=3,a 3+a 4=7,求a 5+a 6.解:∵a 1+a 5=2a 3,a 2+a 6=2a 4, ∴(a 1+a 5)+(a 2+a 6)=2(a 3+a 4), 即(a 1+a 2)+(a 5+a 6)=2(a 3+a 4), ∴3+(a 5+a 6)=2×7,∴a 5+a 6=11.[典例] (1) (2)四个数成递增等差数列,中间两项的和为2,首末两项的积为-8,求这四个数. [解] (1)设这三个数依次为a -d ,a ,a +d ,则⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )+a +(a +d )=9,(a -d )a =6(a +d ), 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,d =-1.∴这三个数为4,3,2.(2)法一:设这四个数为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d (公差为2d ), 依题意,2a =2,且(a -3d )(a +3d )=-8, 即a =1,a 2-9d 2=-8, ∴d 2=1,∴d =1或d =-1.又四个数成递增等差数列,所以d >0, ∴d =1,故所求的四个数为-2,0,2,4.法二:若设这四个数为a ,a +d ,a +2d ,a +3d (公差为d ), 依题意,2a +3d =2,且a (a +3d )=-8, 把a =1-32d 代入a (a +3d )=-8,得⎝⎛⎭⎫1-32d ⎝⎛⎭⎫1+32d =-8, 即1-94d 2=-8,化简得d 2=4,所以d =2或-2.又四个数成递增等差数列,所以d >0,所以d =2, a =-2.故所求的四个数为-2,0,2,4.已知成等差数列的四个数,四个数之和为26,第二个数与第三个数之积为40,求这个等差数列.解:设这四个数依次为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d (公差为2d ). 由题设知⎩⎪⎨⎪⎧(a -3d )+(a -d )+(a +d )+(a +3d )=26,(a -d )(a +d )=40, 解得⎩⎨⎧a =132,d =32或⎩⎨⎧a =132,d =-32.∴这个数列为2,5,8,11或11,8,5,2.[典例] 年起,由于市场竞争等方面的原因,其利润每年比上一年减少20万元,按照这一规律,如果公司不开发新产品,也不调整经营策略,从哪一年起,该公司经销这一产品将亏损?[解] 设从第1年起,第n 年的利润为a n ,则由题意知a 1=200,a n -a n -1=-20(n ≥2,n ∈N +).所以每年的利润a n 可构成一个等差数列{a n },且公差d =-20.从而a n =a 1+(n -1)d =220-20n .若a n <0,则该公司经销这一产品将亏损,由a n =220-20n <0,得n >11, 即从第12年起,该公司经销此产品将亏损.1.某市出租车的计价标准为1.2元/km ,起步价为10元,即最初的4 km(不含4 km)计费10元.如果某人乘坐该市的出租车去往14 km 处的目的地,且一路畅通,等候时间为0,求需要支付的车费.解:根据题意,当该市出租车的行程大于或等于4 km 时,每增加1 km ,乘客需要支付1.2元.所以可以建立一个等差数列{a n}来计算车费.令a1=11.2,表示4 km处的车费,公差d=1.2, 那么当出租车行至14 km处时,n=11,此时需要支付车费a11=11.2+(11-1)×1.2=23.2(元).2.一山高(山顶相对于山脚的垂直高度)1 600 m,已知此地每升高(垂直高度)100 m,气温降低0.7 ℃.某时刻山脚下的气温为26 ℃,求此时山顶的气温.解:从山脚依次每升高100 m,对应的气温组成等差数列记为{a n},则a1=26,d=-0.7.∴n=1 600÷100+1=17.∵a n=26+(n-1)·(-0.7),∴a17=26+16×(-0.7)=14.8 ℃,即此时山顶的气温为14.8 ℃.层级一学业水平达标1.已知a=13+2,b=13-2,则a,b的等差中项为()A.3B. 2C.13D.12解析:选A设等差中项为x,由等差中项的定义知,2x=a+b=13+2+13-2=(3-2)+(3+2)=23,∴x=3,故选A.2.若等差数列{a n}的公差为d,则{3a n}是()A.公差为d的等差数列B.公差为3d的等差数列C.非等差数列D.无法确定解析:选B设b n=3a n,则b n+1-b n=3a n+1-3a n=3(a n+1-a n)=3d.3.已知等差数列{a n}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有()A.a1+a101>0 B.a2+a100<0C.a3+a100≤0 D.a51=0解析:选D由题设知a1+a2+a3+…+a101=101a51=0,∴a51=0.4.如果等差数列{a n}中,a3+a4+a5=12,那么a1+a2+…+a7=() A.14 B.21C.28 D.35解析:选C∵a3+a4+a5=3a4=12,∴a4=4.∴a1+a2+…+a7=7a4=7×4=28,故选C.5.下列命题中正确的是( )A .若a ,b ,c 成等差数列,则a 2,b 2,c 2成等差数列B .若a ,b ,c 成等差数列,则log 2a ,log 2b ,log 2c 成等差数列C .若a ,b ,c 成等差数列,则a +2,b +2,c +2成等差数列D .若a ,b ,c 成等差数列,则2a,2b,2c 成等差数列 解析:选C ∵a ,b ,c 成等差数列,∴2b =a +c , ∴2b +4=a +c +4,即2(b +2)=(a +2)+(c +2), ∴a +2,b +2,c +2成等差数列.6.已知m 和2n 的等差中项是4,2m 和n 的等差中项是5,则m 和n 的等差中项是________.解析:依题意有⎩⎪⎨⎪⎧m +2n =8,2m +n =10,∴m +n =6,m ,n 的等差中项为3.答案:37.某人练习写毛笔字,第一天写了4个大字,以后每天比前一天都多写,且多写的字数相同,第三天写了12个大字,则此人每天比前一天多写________个大字.解析:由题意可知,此人每天所写大字数构成首项为4,第三项为12的等差数列,即a 1=4,a 3=12,所以d =12-43-1=4. 答案:48.已知1,x ,y,10构成等差数列,则x ,y 的值分别为________. 解析:由已知,x 是1和y 的等差中项,即2x =1+y . ① y 是x 和10的等差中项,即2y =x +10, ② 由①②可解得x =4,y =7. 答案:4 79.假设某市2008年新建住房400万平方米,预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积平均比上一年增加50万平方米.那么从哪一年年底开始,该市每年新建住房的面积开始大于820万平方米?解:设从2007年年底开始,n 年后该市每年新建的住房面积为a n 万平方米. 由题意,得{a n }是等差数列,首项a 1=400,公差d =50.所以a n =a 1+(n -1)d =350+50n . 令350+50n >820,解得n >475.由于n ∈N +,则n ≥10.所以从2017年年底开始,该市每年新建住房的面积开始大于820万平方米. 10.若1b +c ,1c +a ,1a +b是等差数列,求证:a 2,b 2,c 2成等差数列.证明:∵1b +c ,1c +a ,1a +b 是等差数列,∴1b +c +1a +b =2c +a. ∴(a +b )(c +a )+(b +c )(c +a )=2(a +b )(b +c ). ∴(c +a )(a +c +2b )=2(a +b )(b +c ).∴2ac +2ab +2bc +a 2+c 2=2ab +2ac +2bc +2b 2. ∴a 2+c 2=2b 2.∴a 2,b 2,c 2成等差数列.层级二 应试能力达标1.在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7=( ) A .5 B .8 C .10D .14解析:选B 由等差数列的性质得a 1+a 7=a 3+a 5,因为a 1=2,a 3+a 5=10,所以a 7=8,选B.2.已知等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),且a 3+a 6+a 10+a 13=32,若a m =8,则m 为( ) A .12 B .8 C .6D .4解析:选B 由等差数列性质a 3+a 6+a 10+a 13=(a 3+a 13)+(a 6+a 10)=2a 8+2a 8=4a 8=32,∴a 8=8,又d ≠0,∴m =8.3.若数列{a n }为等差数列,a p =q ,a q =p (p ≠q ),则a p +q 为( ) A .p +q B .0 C .-(p +q ) D.p +q2解析:选B ∵d =a p -a q p -q =q -pp -q=-1,∴a p +q =a p +qd =q +q ×(-1)=0. 4.设等差数列{a n }的公差为d ,若数列{2a 1a n }为递减数列,则( ) A .d <0 B .d >0 C .a 1d <0 D .a 1d >0解析:选C ∵数列{2a 1a n }为递减数列,a 1a n =a 1[a 1+(n -1)d ]=a 1dn +a 1(a 1-d ),等式右边为关于n 的一次函数,∴a 1d <0.5.(陕西高考)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________.解析:设数列首项为a 1,则a 1+2 0152=1 010,故a 1=5.答案:56.《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.解析:设此等差数列为{a n },公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 2+a 3+a 4=3,a 7+a 8+a 9=4,∴⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+6d =3,3a 1+21d =4, 解得⎩⎨⎧a 1=1322,d =766.∴a 5=a 1+4d =1322+4×766=6766.答案:67667.某产品按质量分10个档次,生产最低档产品的利润是8元/件,每提高一个档次,利润增加2元/件,但产量减少3件.在相同的时间内,最低档次(设为第一档次)的成品可生产60件,则在相同的时间内,生产第几档次的产品可获得最大利润?解:设第n 档次产品的产量为a n ,第n 档次产品的利润为b n ,则a n =60-3(n -1)=63-3n (1≤n ≤10,n ∈N +),b n =8+2(n -1)=2n +6(1≤n ≤10,n ∈N +). 生产第n 档次产品可获利 f (n )=a n b n =(63-3n )·(2n +6) =-6n 2+108n +378 =-6(n -9)2+864,所以当n =9时,f (n )取得最大值864.即在相同时间内,生产第9档次的产品可获得最大利润.8.已知无穷等差数列{a n },首项a 1=3,公差d =-5,依次取出项数被4除余3的项组成数列{b n }.(1)求b 1和b 2; (2)求{b n }的通项公式;(3){b n }中的第110项是{a n }的第几项? 解:(1)∵a 1=3,d =-5, ∴a n =3+(n -1)(-5)=8-5n .数列{a n }中项数被4除余3的项是{a n }的第3项,第7项,第11项,…,其中b 1=a 3=-7,b 2=a 7=-27.(2)设{a n }中的第m 项是{b n }的第n 项,即b n =a m ,则m =3+4(n -1)=4n -1, ∴b n =a m =a 4n -1=8-5(4n -1) =13-20n (n ∈N +).∵b n -b n -1=-20(n ≥2,n ∈N +),∴{b n }是等差数列,其通项公式为b n =13-20n .(3)b 110=13-20×110=-2 187,设它是{a n }中的第k 项,则-2 187=8-5k ,则k =439.2.2 等差数列的前n 项和预习课本P15~18,思考并完成以下问题 (1)等差数列前n 项和的公式是什么?(2)如何推导等差数列的前n 项和?(3)等差数列的前n 项和有哪些性质?(4)怎样利用等差数列模型解应用题?等差数列的前n 项和公式1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)在公式S n =na 1+n (n -1)2d 中,S n 一定是关于n 的二次函数.( ) (2)在等差数列中,若d <0,则其前n 项和存在最大值.( ) (3)由S n 求a n 时可直接套用a n =S n -S n -1.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)×2.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=6,a 1=4,则公差d 等于( ) A .1B.53C .-2D .3解析:选C 由题意,得6=3a 1+3d ,又a 1=4,解得d =-2. 3.在等差数列{a n }中,已知a 1=2,a 9=10,则前9项和S 9等于( ) A .45 B .52 C .108 D .54解析:选D S 9=9(a 1+a 9)2=9×122=54. 4.在等差数列{a n }中,S 10=120,那么a 1+a 10的值是( ) A .12 B .24 C .36D .48解析:选B 由S 10=10(a 1+a 10)2=120,得a 1+a 10=24,故选B. 5.在等差数列{a n }中,a 2+2a 4+a 6=8,则数列前7项的和S 7的值为________. 解析:由a 2+2a 4+a 6=8,得2a 4=4, ∴a 1+a 7=4, ∴S 7=a 1+a 72×7=42×7=14. 答案:14[典例]n (1)已知a 5+a 10=58,a 4+a 9=50,求S 10; (2)已知S 7=42,S n =510,a n -3=45,求n . [解] (1)法一:由已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧ a 5+a 10=2a 1+13d =58,a 4+a 9=2a 1+11d =50,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =4.∴S 10=10a 1+10×(10-1)2×d =10×3+10×92×4=210. 法二:由已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧a 5+a 10=(a 1+a 10)+4d =58,a 4+a 9=(a 1+a 10)+2d =50,∴a 1+a 10=42,∴S 10=10(a 1+a 10)2=5×42=210.法三:由(a 5+a 10)-(a 4+a 9)=2d =58-50,得d =4.由a 4+a 9=50,得2a 1+11d =50,∴a 1=3. 故S 10=10×3+10×92×4=210. (2)S 7=7(a 1+a 7)2=7a 4=42,∴a 4=6. ∴S n =n (a 1+a n )2=n (a 4+a n -3)2=n (6+45)2=510. ∴n =20.[活学活用]在等差数列{a n }中,已知d =2,a n =11,S n =35,求a 1和n . 解:由⎩⎪⎨⎪⎧a n =a 1+(n -1)d ,S n =na 1+n (n -1)2d , 得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2(n -1)=11,na 1+n (n -1)2×2=35, 解方程组,得⎩⎪⎨⎪⎧ n =5,a 1=3或⎩⎪⎨⎪⎧n =7,a 1=-1.n n }的前3m 项的和.[解] [法一 通项公式法]由⎩⎪⎨⎪⎧S m =30,S 2m=100知 ⎩⎨⎧ma 1+m (m -1)2d =30, ①2ma 1+2m (2m -1)2d =100, ②②-①得ma 1+m (3m -1)2d =70, ∴S 3m =3ma 1+3m (3m -1)2d =3⎣⎡⎦⎤ma 1+m (3m -1)2d =3×70=210. [法二 性质法]∵在等差数列中,S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…,也成等差数列,∴30,70,S 3m -100成等差数列.∴2×70=30+S 3m -100,∴S 3m =210. [法三 性质法] 在等差数列{a n }中,∵S n =na 1+n 2(n -1)d ,∴S n n =a 1+(n -1)×d2,即数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 构成首项为a 1,公差为d2的等差数列,依题中条件知,S m m ,S 2m 2m ,S 3m3m 成等差数列,∴2·S 2m 2m =S 3m 3m +S m m,∴S 3m =3(S 2m -S m )=3×(100-30)=210.1.已知{a n },{b n }均为等差数列,其前n 项和分别为S n ,T n ,且S n T n =2n +2n +3,则a 5b 5=________.解析:由等差数列的性质,知a 5b 5=a 1+a 92b 1+b 92=a 1+a 92×9b 1+b 92×9=S 9T 9=2×9+29+3=53. 答案:532.等差数列{a n }共有2n +1项,所有奇数项之和为132,所有偶数项之和为120,求n 的值.解:法一:依题意可列方程组 ⎩⎨⎧(n +1)a 1+n (n +1)2·2d =132,na 2+n (n -1)2·2d =120,即⎩⎪⎨⎪⎧(n +1)(a 1+nd )=132,n (a 1+nd )=120. ∴n +1n =132120,解得n =10.法二:∵等差数列共有2n +1项, ∴S 奇-S 偶=a n +1=S 2n +12n +1, 即132-120=132+1202n +1,解得n =10.[典例] m ,最远一根电线杆距离电站1 550 m ,一汽车每次从电站运出3根电线杆供应施工,若该汽车往返运输总行程为17 500 m .共竖立多少根电线杆?第一根电线杆距离电站多少米?[解] 由题意知汽车逐趟(由近及远)往返运输行程组成一个等差数列,记为{a n }. 则a n =1 550×2=3 100,d =50×3×2=300, S n =17 500,由等差数列的通项公式及前n 项和公式, 得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+ n -1 ×300=3 100, ①na 1+n n -12×300=17 500. ②由①得a 1=3 400-300n .代入②得n (3 400-300n )+150n (n -1)-17 500=0, 整理得3n 2-65n +350=0, 解得n =10,或n =353(舍去), 所以a 1=3 400-300×10=400.故汽车拉了10趟,共拉电线杆3×10=30(根),最近的一趟往返行程400 m , 第一根电线杆距离电站12×400-100=100(m).答:共竖立了30根电线杆,第一根电线杆距离电站100 m.[活学活用]植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米,开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,这个最小值为________米.解析:设树苗集中放置在第i 号坑旁边,则20名同学往返所走的路程总和为 l =2[(i -1)+(i -2)+…+2+1+1+2+…+(19-i )+(20-i )]×10=(i 2-21i +210)×20=⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫i -2122+3994×20, 即i =10或11时,l 最小值=2 000. 答案:2 0001.在等差数列{a n }中,a 1=25,S 9=S 17,求S n 的最大值. 解:法一:由题意知:S 9=9a 1+9×82d ,S 17=17a 1+17×162d . ∵a 1=25,S 9=S 17,即9×25+36d =17×25+8×17d , 解得d =-2,∴S n =25n +n (n -1)2×(-2)=-n 2+26n , 即S n =-(n -13)2+169,∴当n =13时,S n 最大,最大值为S 13=169.法二:因为a 1=25>0,S 9=S 17,所以数列{a n }是递减等差数列,若使前n 项和最大,只需解⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0即可得出n .∵a 1=25,S 9=S 17,∴9×25+9×82d =17×25+17×162d ,解得d =-2.∴a n =25+(n -1)(-2)=-2n +27,∴⎩⎪⎨⎪⎧ -2n +27≥0,-2(n +1)+27≤0⇒⎩⎪⎨⎪⎧n ≤13.5,n ≥12.5,又n ∈N +,∴n =13.即前13项和最大,由等差数列的前n 项和公式可求得S 13=169. 题点二:求等差数列的前n 项绝对值的和2.在等差数列{a n }中,a 1=-60,a 17=-12,求数列{|a n |}的前n 项和. 解:等差数列{a n }的公差为: d =a 17-a 117-1=-12-(-60)16=3,所以a n =a 1+(n -1)d =-60+3(n -1)=3n -63.又因为a n <0时,3n -63<0,即n <21,所以等差数列{a n }的前20项是负数,第20项以后的项是非负数. 设S n 和S n ′分别表示数列{a n }和{|a n |}的前n 项和. 当0<n ≤20时, S n ′=-S n =-⎣⎡⎦⎤-60n +3n (n -1)2=-32n 2+1232n ;当n >20时,S n ′=-S 20+(S n -S 20)=S n -2S 20=-60n +3n (n -1)2-2×⎝⎛⎭⎫-60×20+20×192×3 =32n 2-1232n +1 260. 所以数列{|a n |}的前n 项和为:S n′=⎩⎨⎧-32n 2+1232n ,n ≤20,32n 2-1232n +1 260,n >20.题点三:利用S n 与a n 关系求a n3.已知数列{a n }的前n 项和公式为S n =n 2-23n (n ∈N *).试判断数列{a n }是否是等差数列.解:当n =1时,a 1=S 1=-22; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -24. 此时a 1=-22适合a n =2n -24, 所以a n =2n -24.又因为a n +1-a n =2(n +1)-24-2n +24=2(常数), 所以数列{a n }是首项为-22,公差为2的等差数列.层级一 学业水平达标1.记等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=12,S 4=20,则S 6=( )A .16B .24C.36 D.48解析:选D∵S4=2+6d=20,∴d=3,故S6=3+15d=48. 2.已知等差数列{a n}中,a2=7,a4=15,则S10等于() A.100 B.210C.380 D.400解析:选B∵d=a4-a24-2=15-72=4,又a1+d=7,∴a1=3.∴S10=10a1+10×92d=10×3+45×4=210.3.在等差数列{a n}和{b n}中,a1=25,b1=15,a100+b100=139,则数列{a n+b n}的前100项的和为()A.0 B.4 475C.8 950 D.10 000解析:选C设c n=a n+b n,则c1=a1+b1=40,c100=a100+b100=139,又{c n}是等差数列,∴前100项和S100=100(c1+c100)2=100×(40+139)2=8 950.4.等差数列{a n}中,d=2, S3=-24,其前n项和S n取最小值时n的值为()A.5 B.6C.7 D.5或6解析:选D由d=2, S3=3a1+3d=-24,得a1=-10,令a n=-10+(n-1)×2=0,解得n=6,所以a6=0,从而S5=S6,均为最小值.5.“嫦娥”奔月,举国欢庆,据科学计算运载“嫦娥”飞船的“长征3号甲”火箭,点火1 min内通过的路程为2 km,以后每分钟通过的路程增加2 km,在到达离地面240 km 的高度时,火箭与飞船分离,则这一过程大约需要的时间是()A.10 min B.13 minC.15 min D.20 min解析:选C由题设条件知,火箭每分钟通过的路程构成以a1=2为首项,公差d=2的等差数列,∴n min内通过的路程为S n=2n+n(n-1)2×2=n2+n=n(n+1).令Sn=n(n+1)=240,解得n=15或n=-16(舍去).6.等差数列{a n}的前n项和为S n,若a2=1,a3=3,则S4=________.解析:∵a2+a3=a1+a4=4,∴S4=4(a1+a4)2=8.答案:87.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S3=10,S6=40,则a7+a8+a9=________.解析:由等差数列性质知S 3,S 6-S 3,S 9-S 6成等差数列.S 3=10,S 6-S 3=40-10 =30,∴S 9-S 6=2(S 6-S 3)-S 3=50,∴a 7+a 8+a 9=S 9-S 6=50. 答案:508.《九章算术》之后,人们进一步用等差数列求和公式来解决更多的问题,《张丘建算经》卷上第22题为:“今有女善织,日益功疾(注:从第2天起每天比前一天多织相同量的布),初日织5尺,今一月(按30天计)织九匹三丈(一匹=40尺,月共织390尺布)”,则从第2天起每天比前一天多织________尺布.解析:根据题意,a 1=5,S 30=390, ∴S 30=30×5+30×292d =390.∴d =1629答案:1629.9.已知等差数列{a n }的前n 项和记为S n ,a 5=15,a 10=25. (1)求通项a n ; (2)若S n =112,求n .解:(1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d , ∵a 5=15,∴a 1+4d =15. ① ∵a 10=25,∴a 1+9d =25.②由①②得:a 1=7,d =2. ∴a n =7+(n -1)×2=2n +5.(2)∵S n =112,∴7n +12n (n -1)×2=112.即n 2+6n -112=0,解得n =8或n =-14(舍去), 故n =8.10.甲、乙两物体分别从相距70 m 的两处同时相向运动,甲第1 min 走2 m ,以后每分钟比前1 min 多走1 m ,乙每分钟走5 m.(1)甲、乙开始运动后几分钟相遇?(2)如果甲、乙到达对方起点后立即折返,甲继续每分钟比前1 min 多走1 m ,乙继续每分钟走5 m ,那么开始运动几分钟后第二次相遇?解:(1)设n min 后第一次相遇,依题意,有 2n +n (n -1)2+5n =70.整理得n 2+13n -140=0,解得n =7,或n =-20(舍去). 第一次相遇是在开始运动后7 min.(2)设m min 后第二次相遇,依题意有2m +m (m -1)2+5m =3×70,整理得m 2+13m -6×70=0.解得m =15,或m =-28(舍去). ∴第二次相遇是在开始运动后15 min.层级二 应试能力达标1.一个凸多边形的内角成等差数列,其中最小的内角为120°,公差为5°,那么这个多边形的边数n 等于( )A .12B .16C .9D .16或9解析:选C a n =120+5(n -1)=5n +115,由a n <180得n <13且n ∈N +,由n 边形内角和定理得,(n -2)×180=n ×120+n (n -1)2×5,解得n =16或n =9,∵n <13,∴n =9.2.在等差数列{a n }中,前n 项和为S n .若a 1>0,S 4=S 9,则S n 取得最大值时n 的值为( ) A .5 B .6 C .7D .6或7解析:选D 因为等差数列{a n }的前n 项和S n 是关于项数n 的二次函数,且S 4=S 9,∴S n 图像的对称轴为n =4+92=6.5,又n ∈N +,∴n =6或7时,S n 最大.3.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 5a 3=59,则S 9S 5=( )A .1B .-1C .2 D.12解析:选AS 9S 5=9a 55a 3=95×59=1,故选A. 4.已知等差数列{a n }中,a 7+a 9=16,S 11=992,则a 12的值是( ) A .15 B .30 C .31D .64解析:选A 2a 8=a 7+a 9=16⇒a 8=8,S 11=11(a 1+a 11)2=11·2a 62=11a 6=992,所以a 6=92,则d =a 8-a 62=74,所以a 12=a 8+4d =15,故选A. 5.为了参加运动会的5 000 m 长跑比赛,李强给自己制定了10天的训练计划:第1天跑5 000 m ,以后每天比前一天多跑400 m .李强10天将要跑________m.解析:由题意可知,李强每天跑的距离数构成一个等差数列,把李强第1天跑的距离记为a 1=5 000,且公差为d =400,则李强10天跑的距离为该等差数列的前10项和.由S 10=10a 1+10×92d =10×5 000+10×92×400=68 000. 所以,李强10天将跑68 000 m.答案:68 0006.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,S 4=14,S 10-S 7=30,则S 9=________.解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由题意,得S 4=4a 1+4(4-1)2d =14,① S 10-S 7=⎣⎡⎦⎤10a 1+10(10-1)2d -⎣⎡⎦⎤7a 1+7(7-1)2d =30,② 联立①②解得a 1=2,d =1,所以S 9=9×2+9(9-1)2×1=54. 答案:547.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 3=12,S 12>0,S 13<0.(1)求公差d 的取值范围;(2)指出S 1,S 2,…,S 12中哪一个值最大,并说明理由. 解:(1)依题意⎩⎨⎧S 12=12a 1+12×112d >0,S 13=13a 1+13×122d <0,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+11d >0, ①a 1+6d <0. ② 由a 3=12,得a 1+2d =12. ③将③分别代入①②,得⎩⎪⎨⎪⎧24+7d >0,3+d <0, 解得-247<d <-3. 故公差d 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-247,-3. (2)由d <0可知{a n }是递减数列,由于S 12=6(a 6+a 7)>0,S 13=13a 7<0,可得a 6>0,a 7<0,故在S 1,S 2,…,S 12中S 6的值最大.8.已知数列{a n },a 1=-5,a 2=-2,记A (n )=a 1+a 2+…+a n ,B (n )=a 2+a 3+…+a n +1,C (n )=a 3+a 4+…+a n +2(n ∈N +),若对于任意n ∈N +,A (n ),B (n ),C (n )成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{|a n |}的前n 项和.解:(1)根据题意A (n ),B (n ),C (n )成等差数列, ∴A (n )+C (n )=2B (n ),整理得a n +2-a n +1=a 2-a 1=-2+5=3.∴数列{a n }是首项为-5,公差为3的等差数列. ∴a n =-5+3(n -1)=3n -8.(2)|a n |=⎩⎪⎨⎪⎧-3n +8,n ≤2,3n -8,n ≥3,记数列{|a n |}的前n 项和为S n . 当n ≤2时,S n =n (5+8-3n )2=-3n 22+132n ; 当n ≥3时,S n =14+n (-5+3n -8)2=3n 22-132n +14; 综上,S n=⎩⎨⎧-32n 2+132n ,n ≤2,32n 2-132n +14,n ≥3.。
高中数学北师大版必修五课件:第1章 §1-1.1 数列的概念
(1)数列定义的理解 数列的定义中要把握两个关键词:“一定顺序”与“一列 数”.也就是说构成数列的元素是“数”,并且这些数是按照 “一定顺序”排列着的,即确定的数在确定的位置. (2)数列分类的理解 判断给出的数列是有穷数列还是无穷数列,只需观察数列是有 限项还是无限项.若数列含有限项,则是有穷数列,否则为无 穷数列.
(2)①符号问题可通过(-1)n 或(-1)n+1 表示,其各项的绝对值的 排列规律为:后面的数的绝对值总比前面数的绝对值大 6,故 数列的一个通项公式为 an=(-1)n(6n-5). ②将数列变形为89(1-0.1),89(1-0.01), 89(1-0.001),…, 所以 an=891-110n.
用观察法求数列的通项公式的方法 (1)统一项的结构,如都化成分数、根式等. (2)分析这一结构中变化的部分与不变的部分,探索变化部分的 变化规律与对应序号间的函数关系式. (3) 对 于 符 号 交 替 出 现 的 情 况 , 可 观 察 其 绝 对 值 , 再 以 (-1)n(n∈N+)处理符号.
(3 分)
(6 分) (10 分) (12 分)
法二:(迭代法)
同法一,得aan+n 1=n+n 1,
(6 分)
所以 an+1=n+n 1an,
(7 分)
所以 an=n-n 1an-1=n-n 1·nn- -21an-2=n-n 1·nn- -21·nn- -32·an-3=…
=n-n 1·nn--12·nn- -32·…·12a1=n1a1.
第一章 数 列
§1 数 列
1.1 数列的概念
1.数列的概念 (1)数列:一般地,按
一定次序 排列的一列数叫作数列.
(2)项和项数:数列中的 每一个数 叫作这个数列的项,各项
第一章 数列说课课件 北师大版必修5课件
作业分为三种形 式,体现作业的巩固性 和发展性原则.阅读作
业
(3)弹性作业:
业中的问题思考是后 续课堂的铺垫,而弹性 作业不作统一要求,供
布 递增数列1,3,7,11,13,17,
学有余力的同学课后
19,...包含所有既不能被2整除, 研究.同时,它也是新
置
又不能被3整除的正整数,求此数列的 课标里研究性学习的
1 ,3 , 5 , 7 , 9 ... 4 8 16 32 64
(4)2 1 ,41 ,61 ,8 1 ... 2 4 8 16
作业 P52习题6.2 2 练习1 (必做) P63 B组11(选做)
由于学生水平的差异,对不同
的学生做不同的要求,让每个 学生都尝到成功的喜悦。
环 知识产生和发展过程 节
设计意图
(三 ) (5) 3 1,3 2,3 3,3 4...
例 (6) 3, 8, 15, 24, 35, …
题
讲
(7)-
1,8 5
,
15 7
,24 9
...
解 (8) 0.9, 0.99, 0.999…
这4道题的设计原 则也是环环相扣,但较 之前4题难度拔高了, 意在培养学生探究问 题的能力,提升思维的 层次,本节课的难点也 就随之突破.
生答:不能用.
探究的好奇心,激
律 再次引导学生得出结论:有的数列可以 发出潜在的创造力,
没有通项, 最后告诉学生:
逐步形成创新意识。
我们以后要研究的是有通项的数列
环
知识产生和发展过程
节
3.数列与函数的关系:
(二 ) 对于有通项的数列,如实例(1) 题,每
探 索
一项与它对应的序号有着一一对应的 关系,引导学生联想到函数,从函数观点 看数列,可以看作是一个定义域为正整
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1 ������������
,{ |������������ |}仍是等比数列.
②
������������ ������������
仍为等比数列,且公比为 1 .
)
������ ������2
【做一做3】已知数列{an}为等比数列,且 an>0,a2a4+2a3a5+a4a6=25,则a3+a5的值等于( A.5 B.10 C.15 D.20 答案:A
������1 + ������1 ������ + ������1 ������2 = 168, 由已知,得 ������1 ������-������1 ������4 = 42, ������1 (1 + ������ + ������2 ) = 168, ① ∴ ������1 ������(1-������3 ) = 42. ② ∵1-q3=(1-q)(1+q+q2),
探究一
探究二
探究三
探究四Leabharlann 思想方法探究一 等比数列与指数函数的关系
【例1】 已知数列{an}的图像是函数f(x)=k· ax(a>0,且a≠1)图像上
一群孤立的点,且点
2,
2 2 和 4, 9 81 是其中的两个点.
(1)求{an}的通项公式; (2)判断数列{an}的增减性. 分析:先根据两点坐标求出f(x)的解析式即得通项公式,再通过通 项公式判断增减性.
解析:①中a1=4>0,0<q= 2 <1,是递减数列;②中各项不变,是常数 1 列;③中a1>0,q=4>1,是递增数列;④中a1=-4,q= 2 ,是递增数列.故只 有①是递减数列. 答案:①
1
2.等比中项 (1)如果在a与b中插入一个数G,使得a,G,b成等比数列,那么称 G为 a,b的等比中项. (2)如果G是a与b的等比中项,那么G2=ab,即G=± ������������. 【做一做2】已知等差数列{an}满足a1=-8,a2=-6.若将a1,a4,a5都加 上同一个数,所得的三个数成等比数列,则所加的这个数 为 . 解析:∵d=a2-a1=-6-(-8)=2, ∴a4=-8+3×2=-2,a5=-8+4×2=0,设所加的这个数为x, 则(-2+x)2=(-8+x)×(0+x),解得x=-1, 经验证:x=-1符合题意, ∴x=-1. 答案:-1
)
A.an=3
1 3
n
1 ������ B.an=-2· 3
C.an= · 4n
答案:D
D.an=-3· 5n
探究一
探究二
探究三
探究四
思想方法
探究二
等比中项的应用
【例2】 等比数列的前三项和为168,a2-a5=42,求a5,a7的等比中项. 分析:根据已知条件,可得到关于首项a1和公比q的方程组,求出a1 和q后问题可解. 解:设该等比数列的公比为q,首项为a1.
探究一
探究二
探究三
探究四
思想方法
解:(1)由已知得 解得 于是 ������ = 2, ������ =
1 3
������· ������2 = , ������· ������4 =
1
2 9 2 , 81
������ = - 3 舍去 .
1 ������ 故{an}的通项公式是 an=2·3 . 1 ������ 1 ������ +1 (2)因为 an=2·3 ,所以 an+1=2· 3 . ������������+1 1 于是 ������ = 3<1,且 an>0,因此数列{an}是递减数列. ������
思考辨析 判断下列说法是否正确,正确的在后面的括号内打“ ”,错误的打 “×”. 2 (1)如果数列{an}是等比数列,那么 {������是等比数列 .( ) ������ } (2)如果数列{lg an}是等差数列,那么{an}是等比数列. ( ) (3)如果数列{an}是等比数列,那么{nan}是等比数列. ( ) (4)若数列{an}是等比数列,则{lg an}是等差数列. ( ) (5)在等比数列{an}中,若am· an=aq· ap(m,n,q,p∈N+),则m+n=p+q一定 成立. ( ) 答案:(1) (2) (3)× (4)× (5)×
第2课时 等比数列的性质及应用
学 习 目 标 1.理解等比数列的函数特性. 2.掌握等比中项的定义,能应用等比中项 解决有关问题. 3.掌握等比数列的性质,并能灵活应用.
思 维 脉 络
1.等比数列的函数特性 (1)等比数列与指数函数的关系
������ ������
等比数列{an}的通项公式 an=a1qn-1= 1· qn,当 q>0,且 q≠1 时,y=qx 是一 个指数函数.设 c= 1,则 an=c· qn,等比数列{an}可以看成是一个指数 型函数 y=c· qx(c≠0,x∈N+,q>0,且 q≠1).因此,从图像上看,等比数列{an} 各项所对应的点是函数 y=c· qx 图像上的一群孤立的点.
(2)等比数列的单调性
a1 q的 范围 {an}的增减性 a1>0 0<q<1 q=1 减 非增非减 a1<0 q>1 0<q<1 q=1 增 增 非增非减 q>1 减
������ ������
【做一做1】下列数列是递减数列的是
1 1
.(填序号)
1
①4,2,1,2 , 4,…;②2,2,2,2,…;③1,4,16,64,…;④-4,-2,-1,-2,….
3.等比数列的常用性质 (1)在等比数列中,下标成等差数列的项构成等比数列. (2)如果数列{an}是等比数列,c是不等于0的常数,那么数列
{c· an},{|an|},
(3)等比数列{an}中的任何两项可以互相表示为 an=amqn-m. (4)在等比数列{an}中,当 p+q=r+s=2k(p,q,r,s,k∈N+) 2 时,ap· aq=ar· as=������������ . (5)若{an},{bn}均为等比数列,公比分别为 q1,q2,则: ①{an· bn}仍为等比数列,且公比为 q1· q2;
1 ������ f(x)=2· , 3
探究一
探究二
探究三
探究四
思想方法
反思感悟等比数列与指数函数有密切的联系,等比数列的图像是 函数f(x)=c· qx图像上一群孤立的点,其单调性与函数f(x)=c· qx的单调 性一致.
探究一
探究二
探究三
探究四
思想方法
变式训练1 下列数列中,是递减数列的是(