等差数列基本量计算
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+45d=20+135=155.故选 C.
21.(2019·课标全国Ⅰ)记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和.已知 S9=-a5.
(1)若 a3=4,求{an}的通项公式;
(2)若 a1>0,求使得 Sn≥an 的 n 的取值范围.
解析(1)设{an}的公差为 d.由 S9=-a5 得 a1+4d=0.由 a3=4 得 a1+2d=4.
10
5
=
4
.
解析 令公差为
10 10 1+90 1 100 1
d,则 d=a2-a1=2a1,所以 = 5 +20 = 25 =4.
5
1
1
1
2019
11.等差数列{an}中,若 S1=1,S5=15,则2019 =( D ).
A.2019
B.1
C.1009
D.1010
5×4
解析 因为等差数列{an}中,S1=1,S5=15,所以 S15=5×1+
d=40.
d=3.
2
法二:由 S5=5a3=40,得 a3=8.所以 a2+a5=a3-d+a3+2d=2a3+d=16+d=
19,得 d=3.所以 a10=a3+7d=8+3×7=29.
14.已知数列{an}是等差数列,若 a1=2,an=-26,Sn=-84,求公差 d;
-26=2+(n-1)d,
7
7(a1+a7)
2 2
所以 2a3= a3 ,又 an>0,所以 a3=7.因为 S7=
=7a4=63,所以 a4
7
2
=9.所以 d=a4-a3=2,所以 an=a3+(n-3)d=2n+1.
16.设等差数列{an}的前 n 项和为 Sn.若 a3+a5=4,S15=60,则 a20=(
A.4
B.6
7
解析法一:设等差数列{an}的公差为 d,则由题意得
7a1+21d=63,
1
a1+2d= (a1+2d)2,
a1+2d=7,
7
即
又因为 an>0,所以 a3=a1+2d>0,所以
a1+3d=9,
a1+3d=9,
a1=3,
所以
所以 an=3+(n-1)×2=2n+1.
d=2,
2 2
法二:设等差数列{an}的公差为 d.因为{an}是等差数列,且 a1+a5= a3 ,
d,把 a1=2 代入,得 d=-3,∴a5=2+4×(-3)=-10.
2
故选 B.
19.设等差数列{an}的前 n 项和为 Sn.若 a3=5,且 S1,S5,S7 成等差数列,则数列{an}
的通项公式 an=
2n-1
.
解析 设等差数列{an}的公差为 d,因为 a3=5,且 S1,S5,S7 成等差数列,
等差数列基本量计算
一.等差数列的基本概念
当n≥2时an-an-1=d(d为常数)
(1)定义:数列{an}满足____________________________,
则称数列{an}为等
差数列.
a1+(n-1)d
(n-m)d
(2)通项公式:an=__________=a
(m,n∈N*).
m+________
2019×2018
2019 2019×1+
2
d=1,所以2019 =
2019
×1
=1010.
2
d,即 15=5+10d,解得
12.(2019 年全国Ⅰ卷)记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和.已知 S4=0,a5=5,则
(
A ).
A.an=2n-5
解析 因为
4
B.an=3n-10
2
C.Sn=2n -8n
×1=25.
2
方法二:设等差数列{an}的公差为 d,因为 a2+a6=2a4=2,所以 a4=1,所
a4-a1 1-(-2)
10×9
以 d=
=
=1,所以 S10=10×(-2)+
×1=25.
3
2
4-1
10.(2019 年全国Ⅲ卷)记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和.若 a1≠0,a2=3a1,则
于是 a1=8,d=-2.因此{an}的通项公式为 an=10-2n.
n(n-9)d
(2)由(1)得 a1 =-4d,故 an =(n-5)d,Sn=
.由 a1>0 知 d<0,故
2
Sn≥an 等价于 n2-11n+10≤0,解得 1≤n≤10.所以 n 的取值范围是{n|1≤n≤10,
n∈N}.
+ 2 = 5 ,
所以
1 + 7 1 + 21 = 10
1
= 1,
解得 1
所以 an=2n-1.
= 2,
1 + 20,
20.设 Sn 是等差数列{an}的前 n 项和,a4=11,且 S3,S5,a22 成等差数列,则 S10
=(
C
)
A.145
B.150
C.155
D.160
3(a1+a3)
解析设等差数列{an}的公差为 d,因为 a4=11,所以 S3=
=3a2=3(11
2
-2d),S5=5a3=5(11-d),a22=11+18d,因为 S3,S5,a22 成等差数列,所以 3(11
-2d)+11+18d=10(11-d),所以 d=3,a1=a4-3d=11-9=2,所以 S10=10a1
=
8-4
2.
18.(2018·课标全国Ⅰ)记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和.若 3S3=S2+S4,a1=2,
则 a5=(
B
)
3×2
A.-12
B.-10
C.10
D.12
3a1+
d
解析 ∵Sn 为等差数列{an}的前 n 项和,3S3=S2+S4,a1=2,∴3×
2
4×3
=a1+a1+d+4a1+
a2=a1+d=1,Sn=na1+
(−1)
2
d=
(+1)
4
.
7. [2020年上海卷]已知 {
1 +2 +⋯+9
10
解析 由
1
2
+
10
1
+
10
=
=
27
.
8
9 ,得
1 + = 0. 即
1
=
1 +2 +⋯.+9
−.
10
=
8.已知等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 a2=4,S4=22,an=28,则 n=(
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*)是公差
为
md
的等差数列.
等差数列基本量的求法
(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,
所以 an=-4d+(n-1)d=(n-5)d,令(n-5)d=0(d≠0),解得 n=5.
3. 已知两个数列 ,
⋅
则 2 1
2 ⋅1
1 , 2 , 3 , 与 , 1 , 2 , 都是等差数列,且
≠ ,
3
= ________.
4
解析 因为
2−
1
1
4
1
3
= ( − ), 2 − 1 = ( − ), 所以
B.52
C.54
D.56
的公差为 d,则 a2+a3=a1+d+a1+2d=2a1+3d=4+3d=16,
解得 d=4,所以 a4+a5+a6=3a5=3(a1+4d)=3×(2+16)=54.
2.已知等差数列{an}的公差 d≠0,且 a3+a9=a10-a8.若 an=0,则 n
=
5
.
解析 因为 a3+a9=a10-a8,所以 a1+2d+a1+8d=a1+9d-(a1+7d),解得 a1=-4d,
D ).
D.10
9, 则
9.(2020·课标全国Ⅱ,文)记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和.若 a1=-2,a2+a6
25
=2,则 S10=________.
解析
方法一:设等差数列{an}的公差为 d,则由 a2+a6=2,得 a1+d+a1
10×9
+5d=2,即-4+6d=2,解得 d=1,所以 S10=10×(-2)+
C.10
C
)
D.12
a3+a5
解析由题意得 a4=
=2,S15=15a8=60,则 a8=4,所以 a20=a4+4(a8-a4)
2
=2+4×(4-2)=10.故选 C.
17.已知等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 S8=a8=8,则公差 d=(
1
A.
4
1
B.
2
C.1
D
)
D.2
a8-a4
解析∵S8=a8=8,∴a1+a2+…+a8=a8,∴S7.Sn=2n -2n
+ 6 = 0,
1 = -3,
所以
所以 an=2n-5.
+
4
=
5,
=
2,
1
1
13.已知数列{an}是等差数列,若 a2+a5=19,S5=40,求 a10;
a1+d+a1+4d=19,
a1=2,
5×4
解析法一:由已知可得 5a1+
解得
所以 a10=a1+9d=29.
A.3
=
27
= _________.
8
91 + ×9×8(−1 )
1
} 是公差不为零的等差数列,且 1
B.7
C.9
(22-4 2 )
=3,a1=a2-d=42
解析 因为 S4=a1+a2+a3+a4=4a2+2d=22,所以 d=
3=1,an=a1+(n-1)d=1+3(n-1)=3n-2.由 3n-2=28,得 n=10.
①
解析 -84=2n+n(n-1)d,
②
2
由①得(n-1)d=-28,代入②式,得
n
14
-84=2n+ ·(-28),解得 n=7.所以 d=- .
2
3
2
15.已知数列{an}是各项均为正数的等差数列,且满足 a1+a5= a32,S7=63.求数
7
列{an}的通项公式.
2
a1+a1+4d= (a1+2d)2,
的前 5 项和为
4.在等差数列{an}中,a1=1,a5=13,则数列
5
2 −1
2 −1
5
解析 数列{an}的前 5 项和为2(a1+a5)=2(1+13)=35.
3
4
= .
35
.
5.已知等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 a8=12,S8=40,则数列{an}的公差
2
d=
.
8( 1+ 8)
解析 因为 S8=
=40,所以 a1+a8=10,因为 a8=12,所以
2
8- 1
a1=-2,所以 d=
=2.
8-1
6. 已知 {
} 为等差数列,
( + 1)
= _______________.
4
为其前 项和.若
1
=
1
,
2 2
=
1
2
3, 则 2
= ______,
1
1
2
解析 设等差数列{an}的公差为d,则2a1+d=a1+2d,将a1= 代入得d= ,所以
知其中三个就能求另外两个,体现了方程的思想.
(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,用它们表示已知量和未知量是常用方法.
1.在等差数列{an}中,已知 a1=2,a2+a3=16,则 a4+a5+a6 等于( C ).
A.50
解析 设等差数列
n(n-1)
(a1+an)n
na1+
d
2
(3)前 n 项和公式:Sn=______________=___________.
2
(4)a,b
a+b
的等差中项为________.
2
二 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*).
2.若{an}为等差数列,且 k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则 ak+al=am+an .
21.(2019·课标全国Ⅰ)记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和.已知 S9=-a5.
(1)若 a3=4,求{an}的通项公式;
(2)若 a1>0,求使得 Sn≥an 的 n 的取值范围.
解析(1)设{an}的公差为 d.由 S9=-a5 得 a1+4d=0.由 a3=4 得 a1+2d=4.
10
5
=
4
.
解析 令公差为
10 10 1+90 1 100 1
d,则 d=a2-a1=2a1,所以 = 5 +20 = 25 =4.
5
1
1
1
2019
11.等差数列{an}中,若 S1=1,S5=15,则2019 =( D ).
A.2019
B.1
C.1009
D.1010
5×4
解析 因为等差数列{an}中,S1=1,S5=15,所以 S15=5×1+
d=40.
d=3.
2
法二:由 S5=5a3=40,得 a3=8.所以 a2+a5=a3-d+a3+2d=2a3+d=16+d=
19,得 d=3.所以 a10=a3+7d=8+3×7=29.
14.已知数列{an}是等差数列,若 a1=2,an=-26,Sn=-84,求公差 d;
-26=2+(n-1)d,
7
7(a1+a7)
2 2
所以 2a3= a3 ,又 an>0,所以 a3=7.因为 S7=
=7a4=63,所以 a4
7
2
=9.所以 d=a4-a3=2,所以 an=a3+(n-3)d=2n+1.
16.设等差数列{an}的前 n 项和为 Sn.若 a3+a5=4,S15=60,则 a20=(
A.4
B.6
7
解析法一:设等差数列{an}的公差为 d,则由题意得
7a1+21d=63,
1
a1+2d= (a1+2d)2,
a1+2d=7,
7
即
又因为 an>0,所以 a3=a1+2d>0,所以
a1+3d=9,
a1+3d=9,
a1=3,
所以
所以 an=3+(n-1)×2=2n+1.
d=2,
2 2
法二:设等差数列{an}的公差为 d.因为{an}是等差数列,且 a1+a5= a3 ,
d,把 a1=2 代入,得 d=-3,∴a5=2+4×(-3)=-10.
2
故选 B.
19.设等差数列{an}的前 n 项和为 Sn.若 a3=5,且 S1,S5,S7 成等差数列,则数列{an}
的通项公式 an=
2n-1
.
解析 设等差数列{an}的公差为 d,因为 a3=5,且 S1,S5,S7 成等差数列,
等差数列基本量计算
一.等差数列的基本概念
当n≥2时an-an-1=d(d为常数)
(1)定义:数列{an}满足____________________________,
则称数列{an}为等
差数列.
a1+(n-1)d
(n-m)d
(2)通项公式:an=__________=a
(m,n∈N*).
m+________
2019×2018
2019 2019×1+
2
d=1,所以2019 =
2019
×1
=1010.
2
d,即 15=5+10d,解得
12.(2019 年全国Ⅰ卷)记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和.已知 S4=0,a5=5,则
(
A ).
A.an=2n-5
解析 因为
4
B.an=3n-10
2
C.Sn=2n -8n
×1=25.
2
方法二:设等差数列{an}的公差为 d,因为 a2+a6=2a4=2,所以 a4=1,所
a4-a1 1-(-2)
10×9
以 d=
=
=1,所以 S10=10×(-2)+
×1=25.
3
2
4-1
10.(2019 年全国Ⅲ卷)记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和.若 a1≠0,a2=3a1,则
于是 a1=8,d=-2.因此{an}的通项公式为 an=10-2n.
n(n-9)d
(2)由(1)得 a1 =-4d,故 an =(n-5)d,Sn=
.由 a1>0 知 d<0,故
2
Sn≥an 等价于 n2-11n+10≤0,解得 1≤n≤10.所以 n 的取值范围是{n|1≤n≤10,
n∈N}.
+ 2 = 5 ,
所以
1 + 7 1 + 21 = 10
1
= 1,
解得 1
所以 an=2n-1.
= 2,
1 + 20,
20.设 Sn 是等差数列{an}的前 n 项和,a4=11,且 S3,S5,a22 成等差数列,则 S10
=(
C
)
A.145
B.150
C.155
D.160
3(a1+a3)
解析设等差数列{an}的公差为 d,因为 a4=11,所以 S3=
=3a2=3(11
2
-2d),S5=5a3=5(11-d),a22=11+18d,因为 S3,S5,a22 成等差数列,所以 3(11
-2d)+11+18d=10(11-d),所以 d=3,a1=a4-3d=11-9=2,所以 S10=10a1
=
8-4
2.
18.(2018·课标全国Ⅰ)记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和.若 3S3=S2+S4,a1=2,
则 a5=(
B
)
3×2
A.-12
B.-10
C.10
D.12
3a1+
d
解析 ∵Sn 为等差数列{an}的前 n 项和,3S3=S2+S4,a1=2,∴3×
2
4×3
=a1+a1+d+4a1+
a2=a1+d=1,Sn=na1+
(−1)
2
d=
(+1)
4
.
7. [2020年上海卷]已知 {
1 +2 +⋯+9
10
解析 由
1
2
+
10
1
+
10
=
=
27
.
8
9 ,得
1 + = 0. 即
1
=
1 +2 +⋯.+9
−.
10
=
8.已知等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 a2=4,S4=22,an=28,则 n=(
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*)是公差
为
md
的等差数列.
等差数列基本量的求法
(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,
所以 an=-4d+(n-1)d=(n-5)d,令(n-5)d=0(d≠0),解得 n=5.
3. 已知两个数列 ,
⋅
则 2 1
2 ⋅1
1 , 2 , 3 , 与 , 1 , 2 , 都是等差数列,且
≠ ,
3
= ________.
4
解析 因为
2−
1
1
4
1
3
= ( − ), 2 − 1 = ( − ), 所以
B.52
C.54
D.56
的公差为 d,则 a2+a3=a1+d+a1+2d=2a1+3d=4+3d=16,
解得 d=4,所以 a4+a5+a6=3a5=3(a1+4d)=3×(2+16)=54.
2.已知等差数列{an}的公差 d≠0,且 a3+a9=a10-a8.若 an=0,则 n
=
5
.
解析 因为 a3+a9=a10-a8,所以 a1+2d+a1+8d=a1+9d-(a1+7d),解得 a1=-4d,
D ).
D.10
9, 则
9.(2020·课标全国Ⅱ,文)记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和.若 a1=-2,a2+a6
25
=2,则 S10=________.
解析
方法一:设等差数列{an}的公差为 d,则由 a2+a6=2,得 a1+d+a1
10×9
+5d=2,即-4+6d=2,解得 d=1,所以 S10=10×(-2)+
C.10
C
)
D.12
a3+a5
解析由题意得 a4=
=2,S15=15a8=60,则 a8=4,所以 a20=a4+4(a8-a4)
2
=2+4×(4-2)=10.故选 C.
17.已知等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 S8=a8=8,则公差 d=(
1
A.
4
1
B.
2
C.1
D
)
D.2
a8-a4
解析∵S8=a8=8,∴a1+a2+…+a8=a8,∴S7.Sn=2n -2n
+ 6 = 0,
1 = -3,
所以
所以 an=2n-5.
+
4
=
5,
=
2,
1
1
13.已知数列{an}是等差数列,若 a2+a5=19,S5=40,求 a10;
a1+d+a1+4d=19,
a1=2,
5×4
解析法一:由已知可得 5a1+
解得
所以 a10=a1+9d=29.
A.3
=
27
= _________.
8
91 + ×9×8(−1 )
1
} 是公差不为零的等差数列,且 1
B.7
C.9
(22-4 2 )
=3,a1=a2-d=42
解析 因为 S4=a1+a2+a3+a4=4a2+2d=22,所以 d=
3=1,an=a1+(n-1)d=1+3(n-1)=3n-2.由 3n-2=28,得 n=10.
①
解析 -84=2n+n(n-1)d,
②
2
由①得(n-1)d=-28,代入②式,得
n
14
-84=2n+ ·(-28),解得 n=7.所以 d=- .
2
3
2
15.已知数列{an}是各项均为正数的等差数列,且满足 a1+a5= a32,S7=63.求数
7
列{an}的通项公式.
2
a1+a1+4d= (a1+2d)2,
的前 5 项和为
4.在等差数列{an}中,a1=1,a5=13,则数列
5
2 −1
2 −1
5
解析 数列{an}的前 5 项和为2(a1+a5)=2(1+13)=35.
3
4
= .
35
.
5.已知等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 a8=12,S8=40,则数列{an}的公差
2
d=
.
8( 1+ 8)
解析 因为 S8=
=40,所以 a1+a8=10,因为 a8=12,所以
2
8- 1
a1=-2,所以 d=
=2.
8-1
6. 已知 {
} 为等差数列,
( + 1)
= _______________.
4
为其前 项和.若
1
=
1
,
2 2
=
1
2
3, 则 2
= ______,
1
1
2
解析 设等差数列{an}的公差为d,则2a1+d=a1+2d,将a1= 代入得d= ,所以
知其中三个就能求另外两个,体现了方程的思想.
(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,用它们表示已知量和未知量是常用方法.
1.在等差数列{an}中,已知 a1=2,a2+a3=16,则 a4+a5+a6 等于( C ).
A.50
解析 设等差数列
n(n-1)
(a1+an)n
na1+
d
2
(3)前 n 项和公式:Sn=______________=___________.
2
(4)a,b
a+b
的等差中项为________.
2
二 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*).
2.若{an}为等差数列,且 k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则 ak+al=am+an .