优化1高三数学文一轮课件:6 等差数列
2025版高考数学一轮总复习第6章数列第1讲数列的概念与简单表示法pptx课件
知识点三 an与Sn的关系 若数列{an}的前n项和为Sn,
则 an=______S__S1__n-____S__n, _-_1n_= __1_, _,n≥2.
知识点四 数列的分类
归纳拓展 1.数列与函数 数 列 可 以 看 作 是 一 个 定 义 域 为 正 整 数 集 N*( 或 它 的 有 限 子 集 {1,2,…,n})的函数,当自变量从小到大依次取值时对应的一列函数值. 数列的通项公式是相应函数的解析式,它的图象是一群孤立的点.
知识点二 数列的表示方法
列表法 图象法
列表格表示n与an的对应关系 把点___(n_,__a_n_)______画在平面直角坐标系中
通项公式 把数列的通项使用__公__式____表示的方法
公式法 递推公式 使用初始值a1和an+1=f(an)或a1,a2和an+1=f(an, an-1)等表示数列的方法
运算求解
数学运算
并项求和
综合性
逻辑思维
逻辑推理
2022新高考 求通项公 累乘法求数列
运算求解 综合性 数学运算
Ⅰ,17 式
的通项公式
等差数列 2022新高考
及其前n项 Ⅱ,3
和
求值
运算求解 创新性 数学运算
考题
考点
考向
关键能力 考查要求 核心素养
等比数列
2022新高考
等比数列的通项 运算求解
及其前n
Ⅱ,17
公式及其应用 逻辑思维
项和
创新性
数学运算
2021新高考
数列的求
错位相减法求和, 运算求解
综合性
数学运算
Ⅰ,16,17 和
分组求和
等差数列 求解等差数列的
高考数学一轮复习第6章数列第1课时数列的基本概念课件理
∴an=32+·3nb-1
(n≥2), (n=1).
【答案】 (1)an=4n-5 (2)当 b=-1 时,an=2·3n-1;当 b≠
-1 时,an=32+·3nb-1
(n≥2), (n=1).
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★状元笔记★ 已知Sn求an的一般步骤
(1)当n=1时,由a1=S1求a1的值; (2)当n≥2时,由an=Sn-Sn-1,求得an的表达式; (3)检验a1的值是否满足(2)中的表达式,若不满足,则分段 表示an; (4)写出an的完整表达式.
5.(2018·沧州七校联考)设函数{an}通项为an=
2
+cos
nπ 3
(n∈N*),又k∈N*,则( )
A.ak=ak+3 C.ak=ak+5
B.ak=ak+4 D.ak=ak+6
答案 D
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6.观察下列各图,并阅读图形下面的文字.像这样,10 条 直线相交,交点的个数最多是( )
a10-a9=9. 累加得 a10-a2=2+3+…+9,∴a10=1+2+3+…+9=45.
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授人以渔
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题型一 归纳通项公式 根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式: (1)-1,7,-13,19,… (2)0.8,0.88,0.888,… (3)1,0,13,0,15,0,17,0,… (4)32,1,170,197,…
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【解析】 (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
高三数学第一轮总复习课件: 等差、等比数列
Sn
a1 an n na
2
q 1 na1 等比数列前n项和 S n a1 1 q n q 1 1 q n 1 S1 2.如果某个数列前n项和为Sn,则 an S n S n1 n 2
nn 1 d 1 2
3.下列命题中正确的是( B
)
A.数列{an}的前n项和是Sn=n2+2n-1,则{an}为等差数列 B. 数列 {an} 的前 n 项和是 Sn=3n-c,则 c=1 是 { an} 为等比数列的 充要条件 C.数列既是等差数列,又是等比数列
D.等比数列{an}是递增数列,则公比q大于1
4. 等差数列 { an} 中, a1>0,且 3 a8=5a13,则 Sn 中最大的是 C ( ) (A)S10 (B)S11 (C)S20 (D)S21
(2n-1)an,当{an}为等比数列时其结论可类似推导得出.
4. 已知数列 { an} 的前 n 项和 Sn=32n-n2,求数列 { |an|} 的前 n 项 Sn 和S’n .
【解题回顾】
:当ak≥0 一般地,数列{an}与数列{|an|}的前n项和Sn与 S n
时,有 S n ak<0时, S n S(n k =1,2,…,n).若在 S;当 n
高三数学第一轮总复习四:等差、等比数列
等差、等比数列的通项及求和公式 等差、等比数列的运用
等差、等比数列的应用 数列的通项与求和
第1课时 等差、等比数列的通项及求 和公式
• • • •
要点·疑点·考点 课 前 热 身 能力·思维·方法 延伸·拓展
•误 解 分 析
要点·疑点·考点
1.等差数列前n项和
a1,a2,…,an中,有一些项不小于零,而其余各项均小于零, 设其和分别为S+、S-,则有Sn=S++S-,所以
数学(文)一轮教学案:第六章第2讲 等差数列及前n项和 Word版含解析
第2讲 等差数列及前n 项和考纲展示 命题探究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,公差通常用字母d 表示,定义的表达式为a n +1-a n =d ,d 为常数.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,且A =a +b 2.3 等差数列的通项公式及其变形通项公式:a n =a 1+(n -1)d ,其中a 1是首项,d 是公差.通项公式的变形:a n =a m +(n -m )d ,m ,n ∈N *.4 等差数列的前n 项和等差数列的前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d . 5 等差数列的单调性当d >0时,数列{a n }为递增数列;当d <0时,数列{a n }为递减数列;当d =0时,数列{a n }为常数列.注意点 定义法证明等差数列时的注意事项(1)证明等差数列时,切忌只通过计算数列的a 2-a 1,a 3-a 2,a 4-a 3等有限的几个项的差后,发现它们都等于同一个常数,就断言数列{a n }为等差数列.(2)用定义法证明等差数列时,常采用a n +1-a n =d ,若采用a n -a n -1=d ,则n ≥2,否则n =1时无意义.1.思维辨析(1)若一个数列从第2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)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 }的单调性是由公差d 决定的.( )(4)数列{a n }为等差数列的充要条件是其通项公式为n 的一次函数.( )(5)等差数列的前n 项和公式是常数项为0的二次函数.( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×2.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=6,a 3=4,则公差d 等于( )A .1 B.53 C .2D .3答案 C解析 因为S 3=(a 1+a 3)×32=6,而a 3=4.所以a 1=0,所以d =a 3-a 12=2.3.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( )A .8B .10C .12D .14 答案 C解析 ∵S 3=3(a 1+a 3)2=3a 2=12,∴a 2=4. ∵a 1=2,∴d =a 2-a 1=4-2=2.∴a 6=a 1+5d =12.故选C.[考法综述] 等差数列的定义,通项公式及前n 项和公式是高考中常考内容,用定义判断或证明等差数列,由n ,a n ,S n ,a 1,d 五个量之间的关系考查基本运算能力.命题法1 等差数列的基本运算典例1 等差数列{a n }的前n 项和记为S n .已知a 10=30,a 20=50.(1)求通项a n ;(2)若S n =242,求n .[解] (1)由a n =a 1+(n -1)d ,a 10=30,a 20=50,得方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 1+9d =30,a 1+19d =50. 解得a 1=12,d =2.所以a n =2n +10;(2)由S n =na 1+n (n -1)2d ,S n =242,得方程12n +n (n -1)2×2=242,解得n =11或n =-22(舍去).【解题法】 等差数列计算中的两个技巧(1)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.(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a 1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.命题法2 等差数列的判定与证明典例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.[解] (1)证明:∵a n +2=2a n +1-a n +2,∴b n +1-b n =a n +2-a n +1-(a n +1-a n )=2a n +1-a n +2-2a n +1+a n =2.∴{b n }是以1为首项,2为公差的等差数列.(2)由(1)得b n =1+2(n -1),即a n +1-a n =2n -1,∴a 2-a 1=1,a 3-a 2=3,a 4-a 3=5,…,a n -a n -1=2n -3,累加法可得a n -a 1=1+3+5+…+(2n -3)=(n -1)2,∴a n =n 2-2n +2.【解题法】 等差数列的判定方法(1)定义法:对于n ≥2的任意自然数,验证a n -a n -1为同一常数.(2)等差中项法:验证2a n -1=a n +a n -2(n ≥3,n ∈N *)成立.(3)通项公式法:验证a n =pn +q .(4)前n 项和公式法:验证S n =An 2+Bn .1.在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6=( )A .-1B .0C .1D .6答案 B解析 设数列{a n }的公差为d ,由a 4=a 2+2d ,a 2=4,a 4=2,得2=4+2d ,d =-1,∴a 6=a 4+2d =0.故选B.2.已知{a n }是等差数列,公差d 不为零,前n 项和是S n .若a 3,a 4,a 8成等比数列,则( )扫一扫·听名师解题A .a 1d >0,dS 4>0B .a 1d <0,dS 4<0C .a 1d >0,dS 4<0D .a 1d <0,dS 4>0答案 B解析 由a 24=a 3a 8,得(a 1+2d )(a 1+7d )=(a 1+3d )2,整理得d (5d +3a 1)=0,又d ≠0,∴a 1=-53d ,则a 1d =-53d 2<0,又∵S 4=4a 1+6d =-23d ,∴dS 4=-23d 2<0,故选B.3.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________.答案 -12解析由已知得S1=a1,S2=a1+a2=2a1-1,S4=4a1+4×32×(-1)=4a1-6,而S1,S2,S4成等比数列,所以(2a1-1)2=a1(4a1-6),整理得2a1+1=0,解得a1=-1 2.4.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n-1,其中λ为常数.(1)证明:a n+2-a n=λ;(2)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.解(1)证明:由题设,a n a n+1=λS n-1,a n+1a n+2=λS n+1-1.两式相减得a n+1(a n+2-a n)=λa n+1.由于a n+1≠0,所以a n+2-a n=λ.(2)由题设,a1=1,a1a2=λS1-1,可得a2=λ-1.由(1)知,a3=λ+1.令2a2=a1+a3,解得λ=4.故a n+2-a n=4,由此可得{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=4n-3;{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1.所以a n=2n-1,a n+1-a n=2.因此存在λ=4,使得数列{a n}为等差数列.等差数列及其前n项和的性质已知{a n}为等差数列,d为公差,S n为该数列的前n项和.(1)有穷等差数列中与首末两项等距离的两项的和相等,即a1+a n=a2+a n-1=a3+a n-2=…=a k+a n-k+1=….(2)等差数列{a n}中,当m+n=p+q时,a m+a n=a p+a q(m,n,p,q∈N*).特别地,若m+n=2p,则2a p=a m+a n(m,n,p∈N*).(3)相隔等距离的项组成的数列是等差数列,即a k,a k+m,a k+2m,…仍是等差数列,公差为md(k,m∈N*).(4)S n,S2n-S n,S3n-S2n,…也成等差数列,公差为n2d.(5)⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也成等差数列,其首项与{a n }首项相同,公差是{a n }的公差的12.(6)在等差数列{a n }中,①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 n a n +1. ②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=n n -1. (7)若数列{a n }与{b n }均为等差数列,且前n 项和分别是S n 和T n ,则S 2m -1T 2m -1=a m b m. (8)若数列{a n },{b n }是公差分别为d 1,d 2的等差数列,则数列{pa n },{a n +p },{pa n +qb n }都是等差数列(p ,q 都是常数),且公差分别为pd 1,d 1,pd 1+qd 2.注意点 前n 项和性质的理解等差数列{a n }中,设前n 项和为S n ,则S n ,S 2n ,S 3n 的关系为2(S 2n -S n )=S n +(S 3n -S 2n )不要理解为2S 2n =S n +S 3n .1.思维辨析(1)等差数列{a n }中,有a 1+a 7=a 2+a 6.( )(2)若已知四个数成等差数列,则这四个数可设为a -2d ,a -d ,a +d ,a +2d .( )(3)若三个数成等差数列,则这三个数可设为:a -d ,a ,a +d .( )(4)求等差数列的前n 项和的最值时,只需将它的前n 项和进行配方,即得顶点为其最值处.( )答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)×2.若S n 是等差数列{a n }的前n 项和,a 2+a 10=4,则S 11的值为( )A .12B .18C .22D .44答案 C 解析 由题可知S 11=11(a 1+a 11)2=11(a 2+a 10)2=11×42=22,故选C.3.在等差数列{a n }中,若a 4+a 6+a 8+a 10+a 12=90,则a 10-13a 14的值为( )A .12B .14C .16D .18答案 A解析 由题意知5a 8=90,a 8=18,a 10-13a 14=a 1+9d -13(a 1+13d )=23a 8=12,选A 项.[考法综述] 等差数列的性质是高考中的常考内容,灵活应用由概念推导出的重要性质,在解题过程中可以达到避繁就简的目的.命题法1 等差数列性质的应用典例1 等差数列{a n }中,如果a 1+a 4+a 7=39,a 3+a 6+a 9=27,则数列{a n }前9项的和为( )A .297B .144C .99D .66[解析] 由a 1+a 4+a 7=39,得3a 4=39,a 4=13.由a 3+a 6+a 9=27,得3a 6=27,a 6=9.所以S 9=9(a 1+a 9)2=9(a 4+a 6)2=9×(13+9)2=9×11=99,故选C.[答案] C【解题法】 应用等差数列性质应注意(1)要注意等差数列通项公式及前n 项和公式的灵活应用,如a n=a m +(n -m )d ,d =a n -a m n -m,S 2n -1=(2n -1)a n ,S n =n (a 1+a n )2=n (a 2+a n -1)2(n ,m ∈N *)等. (2)如果{a n }为等差数列,m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q ( m ,n ,p ,q ∈N *).一般地,a m +a n ≠a m +n ,必须是两项相加,当然也可以是a m -n +a m +n =2a m .因此,若出现a m -n ,a m ,a m +n 等项时,可以利用此性质将已知条件转化为与a m (或其他项)有关的条件.命题法2 与等差数列前n 项和有关的最值问题典例2 等差数列{a n }中,设S n 为其前n 项和,且a 1>0,S 3=S 11,则当n 为多少时,S n 最大?[解] 解法一:由S 3=S 11得3a 1+3×22d =11a 1+11×102d ,则d=-213a 1.从而S n =d 2n 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n =-a 113(n -7)2+4913a 1,又a 1>0,所以-a 113<0.故当n =7时,S n 最大.解法二:由于S n =an 2+bn 是关于n 的二次函数,由S 3=S 11,可知S n =an 2+bn 的图象关于n =3+112=7对称.由解法一可知a =-a 113<0,故当n =7时,S n 最大.解法三:由解法一可知,d =-213a 1.要使S n 最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0,a n +1≤0, 即⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+(n -1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-213a 1≥0,a 1+n ⎝ ⎛⎭⎪⎫-213a 1≤0,≤n ≤n =7时,S n 最大.解法四:由S 3=S 11,可得2a 1+13d =0,即(a 1+6d )+(a 1+7d )=0,故a 7+a 8=0,又由a 1>0,S 3=S 11可知d <0,所以a 7>0,a 8<0,所以当n =7时,S n 最大.【解题法】 求等差数列前n 项和的最值的方法(1)二次函数法:用求二次函数最值的方法(配方法)求其前n 项和的最值,但要注意n ∈N *.(2)图象法:利用二次函数图象的对称性来确定n 的值,使S n 取得最值.(3)项的符号法:当a 1>0,d <0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0a n +1≤0的项数n ,使S n 取最大值;当a 1<0,d >0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1 ≥0的项数n ,使S n 取最小值,即正项变负项处最大,负项变正项处最小,若有零项,则使S n 取最值的n 有两个.1.设{a n }是等差数列.下列结论中正确的是( )A .若a 1+a 2>0,则a 2+a 3>0B .若a 1+a 3<0,则a 1+a 2<0C .若0<a 1<a 2,则a 2>a 1a 3D .若a 1<0,则(a 2-a 1)(a 2-a 3)>0答案 C解析 若{a n }是递减的等差数列,则选项A 、B 都不一定正确.若{a n }为公差为0的等差数列,则选项D 不正确.对于C 选项,由条件可知{a n }为公差不为0的正项数列,由等差中项的性质得a 2=a 1+a 32,由基本不等式得a 1+a 32>a 1a 3,所以C 正确.2.在等差数列{a n }中,a 1>0,a 2012+a 2013>0,a 2012·a 2013<0,则使S n >0成立的最大自然数n 是( )A .4025B .4024C .4023D .4022答案 B解析 ∵等差数列{a n }的首项a 1>0,a 2012+a 2013>0,a 2012·a 2013<0,假设a 2012<0<a 2013,则d >0,而a 1>0,可得a 2012=a 1+2011d >0,矛盾,故不可能.∴a 2012>0,a 2013<0.再根据S 4024=4024(a 1+a 4024)2=2012(a 2012+a 2013)>0, 而S 4025=4025a 2013<0,因此使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 为4024.3.已知等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若S n T n=2n 3n +1,则a n b n=( ) A.23B.2n -13n -1C.2n +13n +1D.2n -13n +4 答案 B解析 a n b n =2a n 2b n=2n -12(a 1+a 2n -1)2n -12(b 1+b 2n -1)=S 2n -1T 2n -1=2(2n -1)3(2n -1)+1=2n -13n -1.故选B.4.在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8=________.答案 10解析 由a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,得5a 5=25,所以a 5=5,故a 2+a 8=2a 5=10.5.中位数为1010的一组数构成等差数列,其末项为2015,则该数列的首项为________.答案 5解析 设等差数列的首项为a 1,根据等差数列的性质可得,a 1+2015=2×1010,解得a 1=5.6.在等差数列{a n }中,a 1=7,公差为d ,前n 项和为S n ,当且仅当n =8时S n 取得最大值,则d 的取值范围为________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-78 解析 由题意知d <0且⎩⎪⎨⎪⎧ a 8>0,a 9<0,即⎩⎪⎨⎪⎧7+7d >0,7+8d <0,解得-1<d <-78.7.若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大.答案 8解析 根据题意知a 7+a 8+a 9=3a 8>0,即a 8>0.又a 8+a 9=a 7+a 10<0,∴a 9<0,∴当n =8时,{a n }的前n 项和最大.8.已知公差大于零的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 3·a 4=117,a 2+a 5=22.(1)求通项a n ; (2)求S n 的最小值;(3)若数列{b n }是等差数列,且b n =S nn +c ,求非零常数c .解 (1)因为数列{a n }为等差数列, 所以a 3+a 4=a 2+a 5=22. 又a 3·a 4=117,所以a 3,a 4是方程x 2-22x +117=0的两实根, 又公差d >0,所以a 3<a 4, 所以a 3=9,a 4=13,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =9,a 1+3d =13,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =4.所以通项a n =4n -3. (2)由(1)知a 1=1,d =4.所以S n =na 1+n (n -1)2×d =2n 2-n =2⎝ ⎛⎭⎪⎫n -142-18.所以当n =1时,S n 最小,最小值为S 1=a 1=1.(3)由(2)知S n =2n 2-n ,所以b n =S n n +c =2n 2-n n +c,所以b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c .因为数列{b n }是等差数列, 所以2b 2=b 1+b 3, 即62+c ×2=11+c +153+c , 所以2c 2+c =0,所以c =-12或c =0(舍去), 故c =-12.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 5=9,S 5=15,则使其前n 项和S n 取得最小值时的n =________.[错解][错因分析] 等差数列的前n 项和最值问题,可以通过找对称轴来确定,本题只关注到n ∈N *,并未关注到n =1与n =2时,S 1=S 2,导致错误.[正解] ∵a 5=9,S 5=15,∴a 1=-3,d =3. ∴a n =3n -6,S n =32n 2-92n .把S n 看作是关于n 的二次函数,其对称轴为n =32. ∴当n =1或n =2时,S 1=S 2且最小. [心得体会]………………………………………………………………………………………………时间:60分钟基础组1.[2016·冀州中学猜题]已知等差数列{a n }中,a 7+a 9=16,S 11=992,则a 12的值是( )A .15B .30C .31D .64答案 A解析 由题意可知2a 8=a 7+a 9=16⇒a 8=8,S 11=11(a 1+a 11)2=11×2a 62=11a 6=992,a 6=92,则d =a 8-a 62=74,所以a 12=a 8+4d =15,故选A.2.[2016·武邑中学仿真]已知S n 表示数列{a n }的前n 项和,若对任意的n ∈N *满足a n +1=a n +a 2,且a 3=2,则S 2014=( )A .1006×2013B .1006×2014C .1007×2013D .1007×2014答案 C解析 在a n +1=a n +a 2中,令n =1,则a 2=a 1+a 2,a 1=0,令n =2,则a 3=2=2a 2,a 2=1,于是a n +1-a n =1,故数列{a n }是首项为0,公差为1的等差数列,S 2014=2014×20132=1007×2013.故选C. 3.[2016·冀州中学期末]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 =1n B .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 .4.[2016·衡水中学预测]设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9=( )A .63B .45C .36D .27答案 B解析 S 3=9,S 6-S 3=36-9=27,根据S 3,S 6-S 3,S 9-S 6成等差数列,S 9-S 6=45,S 9-S 6=a 7+a 8+a 9=45,故选B.5.[2016·衡水二中期中]已知等差数列{a n }中,前四项和为60,最后四项和为260,且S n =520,则a 7=( )A .20B .40C .60D .80答案 B解析 前四项的和是60,后四项的和是260,若有偶数项,则中间两项的和是(60+260)÷4=80.S n =520,520÷80不能整除,说明没有偶数项,有奇数项,则中间项是(60+260)÷8=40.所以共有520÷40=13项,因此a 7是中间项,所以a 7=40.6.[2016·枣强中学模拟]已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 4S2=4,则S 6S 4=( )A.94B.32C.53 D .4答案 A解析 由S 4S 2=4,可设S 2=x ,S 4=4x .∵S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等差数列,∴2(S 4-S 2)=S 2+(S 6-S 4).则S 6=3S 4-3S 2=12x -3x =9x ,因此,S 6S 4=9x 4x =94.7.[2016·衡水二中热身]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 由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 =13.8.[2016·武邑中学期末]设正项数列{a n }的前n 项和是S n ,若{a n }和{S n }都是等差数列,且公差相等,则a 1=________.答案 14解析 设等差数列{a n }的公差为d , 则S n =d 2n 2+(a 1-d2)n , ∴S n =d 2n 2+⎝⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n ,数列{S n }是等差数列,则S n 是关于n 的一次函数(或者是常数),则a 1-d2=0,S n =d2n ,从而数列{S n }的公差是d2,那么有d 2=d ,d =0(舍去)或d =12,故a 1=14.9.[2016·衡水中学周测]已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=10,S 5=55,则a 10=________.答案 39解析 设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可得⎩⎨⎧a 1+(a 1+d )=10,5a 1+5×42d =55,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+d =10,a 1+2d =11,解得a 1=3,d =4,a 10=a 1+(10-1)d =39.10.[2016·冀州中学月考]设数列{a n }为等差数列,数列{b n }为等比数列.若a 1<a 2,b 1<b 2,且b i =a 2i (i =1,2,3),则数列{b n }的公比为________.答案 3+2 2解析 设a 1,a 2,a 3分别为a -d ,a ,a +d ,因为a 1<a 2,所以d >0,又b 22=b 1b 3,所以a 4=(a -d )2(a +d )2=(a 2-d 2)2,则a 2=d 2-a 2或a 2=a 2-d 2(舍),则d =±2a .若d =-2a ,则q =b 2b 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2a 12=(1-2)2=3-22<1,舍去;若d =2a ,则q =⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2a 12=3+2 2.11.[2016·衡水中学模拟]等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)由a 1=10,a 2为整数知,等差数列{a n }的公差d 为整数,又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0,于是10+3d ≥0,10+4d ≤0.解得-103≤d ≤-52.因此d =-3.数列{a n }的通项公式为a n =13-3n . (2)b n =1(13-3n )(10-3n )=13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n=13⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫17-110+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-17+…+⎝ ⎛ 110-3n -⎭⎪⎫113-3n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -110=n 10(10-3n ). 12.[2016·冀州中学期中]已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足:a n +2S n S n -1=0(n ≥2,n ∈N *),a 1=12,判断{a n }是否为等差数列,并说明你的理由.解 数列{a n }不是等差数列,a n =S n -S n -1(n ≥2),a n +2S n S n -1=0, ∴S n -S n -1+2S n S n -1=0(n ≥2), ∴1S n-1S n -1=2(n ≥2),又S 1=a 1=12,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是以2为首项,2为公差的等差数列. ∴1S n=2+(n -1)×2=2n ,故S n =12n .∴当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -12(n -1)=-12n (n -1),∴a n +1=-12n (n +1),而a n +1-a n =-12n (n +1)--12n (n -1)=-12n⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1-1n -1=1n (n -1)(n +1). ∴当n ≥2时,a n +1-a n 的值不是一个与n 无关的常数,故数列{a n }不是一个等差数列.能力组13.[2016·衡水中学猜题]已知正项数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,2a 2n =a 2n +1+a 2n -1(n ≥2),则a 6等于( )A .16B .8C .2 2D .4答案 D解析 由2a 2n =a 2n +1+a 2n -1(n ≥2)可得,数列{a 2n }是首项为a 21=1,公差为a 22-a 21=3的等差数列,由此可得a 2n =1+3(n -1)=3n -2,即得a n =3n -2,∴a 6=3×6-2=4,故应选D.14.[2016·衡水中学一轮检测]已知数列{a n }为等差数列,若a 11a 10<-1,且它们的前n 项和S n 有最大值,则使S n >0的n 的最大值为( )A .11B .19C .20D .21答案 B解析 ∵a 11a 10<-1,且S n 有最大值,∴a 10>0,a 11<0,且a 10+a 11<0, ∴S 19=19(a 1+a 19)2=19·a 10>0, S 20=20(a 1+a 20)2=10(a 10+a 11)<0, 故使得S n >0的n 的最大值为19.15.[2016·武邑中学猜题]已知等差数列{a n }中,a 5=12,a 20=-18. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{|a n |}的前n 项和S n . 解 (1)设数列{a n }的公差为d ,依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 5=a 1+4d =12a 20=a 1+19d =-18,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=20d =-2,∴a n =20+(n -1)×(-2)=-2n +22.(2)由(1)知|a n |=|-2n +22|=⎩⎪⎨⎪⎧-2n +22,n ≤112n -22,n >11,∴当n ≤11时,S n =20+18+…+(-2n +22)=n (20-2n +22)2=(21-n )n ;当n >11时,S n =S 11+2+4+…+(2n -22)=110+(n -11)(2+2n -22)2=n 2-21n +220. 综上所述,S n =⎩⎪⎨⎪⎧(21-n )n ,n ≤11n 2-21n +220,n >11.16.[2016·冀州中学仿真]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.(1)求证{a n }为等差数列; (2)求{a n }的通项公式. 解 (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a 1=3,所以a 2=-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{a n }为等差数列.(2)由(1)知a 1=3,d =1,所以数列{a n }的通项公式a n =3+(n -1)=n +2,即a n =n +2.。
高考数学一轮复习等差数列-教学课件
S偶 an1 (2)项数为奇数(2n+1)的等差数列{an}: S2n+1=(2n+1)an+1. S奇 = n 1 .(其中 S 奇、S 偶分别表示数列{an}中所有奇数 S偶 n 项、偶数项的和)
解析:(1)等差数列{an}中,有 a6+a7+a8=3a7, ∴a7=4,∴S13=13a7=52.
S偶 S奇 354,
(2)由题意,可知
S偶
S奇
32 , 27
∴
S偶
S奇
192, 162.
又项数为 12 的等差数列中 S 偶-S 奇=6d,
∴d=5.
答案:(1)52 (2)5
反思归纳 在等差数列前 n 项和中还常用到以下性质
∴
8a1
87 2
d
4 a1
2d
,
a1 6d 2.
∴
ad1
10, 2.
∴a9=a1+8d=10+8×(-2)=-6.
法二 ∵S8=4a3,∴ 8a1 a8 =4a3.
2
∴a1+a8=a3,∴a3+a6=a3,∴a6=0. ∴d=a7-a6=-2, ∴a9=a7+2d=-6. 故选 A.
即时突破 2 (2013 山东省滨州市质检)已知数
列{an}满足 a1=3,an·an-1=2an-1-1(n≥2).
(1)求 a2,a3,a4;
(2)求证:数列
1 an
1
是等差数列,并求出{an}
高考数学一轮复习第6章数列第2讲等差数列及其前n项和课件文
n≤10 , 即 共 有
10
个数.所以
S10
=
10(1+19) 2
=
100或S10=10×1+1பைடு நூலகம்× 2 9×2=100,故选 C.
12/13/2021
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(必修 5 P46B 组 T2 改编)等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 S10=20,S20=50,则 S30=________. 解析:根据等差数列性质 S10,S20-S10,S30-S20 成等差数列, 所以 2(S20-S10)=S10+S30-S20,所以 S30=3(S20-S10)=3(50 -20)=90. 答案:90
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考点四 等差数列的单调性与最值
(1)下面是关于公差 d>0 的等差数列{an}的四个命题:p1: 数列{an}是递增数列;p2:数列{nan}是递增数列;p3:数列ann 是递增数列;p4:数列{an+3nd}是递增数列.其中真命题为
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当 n≥2 时,由22SSnn=-1=a2na+n2-a1n+,an-1, 得 2an=a2n+an-a2n-1-an-1. 即(an+an-1)(an-an-1-1)=0, 因为 an+an-1>0, 所以 an-an-1=1(n≥2), 所以数列{an}是等差数列.
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__2_d_.
(4)若{an},{bn}是等差数列,则{pan+qbn}也是等差数列.
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5.等差数列的前 n 项和公式 设等差数列{an}的公差为 d,其前 n 项和 Sn=n(a12+an)或 Sn=____n_a_1+ __n__(__n_2-__1_)__d________.
2021届高考数学一轮复习第六章数列第2节等差数列及其前n项和教学案含解析新人教A版
第2节 等差数列及其前n 项和考试要求 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,并能利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.知 识 梳 理1.等差数列的概念(1)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.数学语言表达式:a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数).(2)若a ,A ,b 成等差数列,则A 叫做a ,b 的等差中项,且A =a +b2.2.等差数列的通项公式与前n 项和公式(1)若等差数列{a n }的首项是a 1,公差是d ,则其通项公式为a n =a 1+(n -1)d . (2)前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)d 2=n (a 1+a n )2.3.等差数列的性质(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 k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列. (4)若S n 为等差数列{a n }的前n 项和,则数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列. (5)若S n 为等差数列{a n }的前n 项和,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也为等差数列.[常用结论与微点提醒]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.用等差数列的定义判断数列是否为等差数列,要注意定义中的三个关键词:“从第2项起”“每一项与它的前一项的差”“同一个常数”.诊 断 自 测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)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.( ) (2)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( )(3)数列{a n }为等差数列的充要条件是其通项公式为n 的一次函数.( ) (4)等差数列的前n 项和公式是常数项为0的二次函数.( ) 解析 (3)若公差d =0,则通项公式不是n 的一次函数. (4)若公差d =0,则前n 项和不是二次函数. 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×2.(老教材必修5P46AT2改编)设数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a 6=2且S 5=30,则S 8等于( ) A.31B.32C.33D.34解析 由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =2,5a 1+10d =30,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=263,d =-43,∴S 8=8a 1+8×72d =32.答案 B3.(老教材必修5P68T8改编)在等差数列{a n }中a 3+a 4+a 5=6,则S 7=( ) A.8B.12C.14D.18解析 a 3+a 4+a 5=3a 4=6,∴a 4=2,S 7=12×7×(a 1+a 7)=7a 4=14.答案 C4.(2018·全国Ⅰ卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若3S 3=S 2+S 4,a 1=2,则a 5=( ) A.-12B.-10C.10D.12解析 设等差数列{a n }的公差为d ,则3(3a 1+3d )=2a 1+d +4a 1+6d ,即d =-32a 1.又a 1=2,∴d =-3,∴a 5=a 1+4d =2+4×(-3)=-10. 答案 B5.(2020·上饶模拟)已知等差数列{a n },a 10=10,其前10项和S 10=70,则公差d =( ) A.-29B.29C.-23D.23解析 因为S 10=12×10×(a 1+a 10)=12×10×(a 1+10)=70,所以a 1=4,因为a 10=a 1+9d =10,所以d =23.答案 D6.(2019·全国Ⅲ卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 1≠0,a 2=3a 1,则S 10S 5=________. 解析 由a 1≠0,a 2=3a 1,可得d =2a 1, 所以S 10=10a 1+10×92d =100a 1,S 5=5a 1+5×42d =25a 1,所以S 10S 5=4. 答案 4考点一 等差数列基本量的运算【例1】 (1)(一题多解)(2019·江苏卷)已知数列{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 2a 5+a 8=0,S 9=27,则S 8的值是________.(2)(2019·全国Ⅰ卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.已知S 4=0,a 5=5,则( ) A.a n =2n -5 B.a n =3n -10 C.S n =2n 2-8nD.S n =12n 2-2n解析 (1)法一 由S 9=27⇒9(a 1+a 9)2=27⇒a 1+a 9=6⇒2a 5=6⇒a 5=3,即a 1+4d =3. 又a 2a 5+a 8=0⇒2a 1+5d =0, 解得a 1=-5,d =2.故S 8=8a 1+8×(8-1)2d =16.法二 同法一得a 5=3.又a 2a 5+a 8=0⇒3a 2+a 8=0⇒2a 2+2a 5=0⇒a 2=-3. ∴d =a 5-a 23=2,a 1=a 2-d =-5.故S 8=8a 1+8×(8-1)2d =16.(2)设首项为a 1,公差为d .由S 4=0,a 5=5可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d =5,4a 1+6d =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-3,d =2.所以a n =-3+2(n -1)=2n -5,S n =n ×(-3)+n (n -1)2×2=n 2-4n .答案 (1)16 (2)A规律方法 1.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来解决问题.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a 1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.【训练1】 (2019·全国Ⅰ卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.已知S 9=-a 5. (1)若 a 3=4,求{a n }的通项公式; (2)若a 1>0,求使得S n ≥a n 的n 的取值范围. 解 (1)设{a n }的公差为d .由S 9=-a 5得9a 1+9×82d =-(a 1+4d ),即a 1+4d =0.由a 3=4得a 1+2d =4. 于是a 1=8,d =-2.因此{a n }的通项公式为a n =10-2n . (2)由(1)得a 1=-4d , 故a n =(n -5)d ,S n =n (n -9)d2.由a 1>0知d <0,故S n ≥a n 等价于n (n -9)2≤n -5,即n 2-11n +10≤0,解得1≤n ≤10, 所以n 的取值范围是{n |1≤n ≤10,n ∈N }. 考点二 等差数列的判定与证明典例迁移【例2】 (经典母题)若数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n +2S n S n -1=0(n ≥2),a 1=12.(1)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 成等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 当n ≥2时,由a n +2S n S n -1=0, 得S n -S n -1=-2S n S n -1,所以1S n -1S n -1=2,又1S 1=1a 1=2,故⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为2,公差为2的等差数列. (2)解 由(1)可得1S n =2n ,∴S n =12n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -12(n -1)=n -1-n 2n (n -1)=-12n (n -1).当n =1时,a 1=12不适合上式.故数列{a n}的通项公式为a n=⎩⎪⎨⎪⎧12,n =1,-12n (n -1),n ≥2.【迁移1】 本例条件不变,判断数列{a n }是否为等差数列,并说明理由. 解 因为a n =S n -S n -1(n ≥2),a n +2S n S n -1=0, 所以S n -S n -1+2S n S n -1=0(n ≥2). 所以1S n -1S n -1=2(n ≥2).又1S 1=1a 1=2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是以2为首项,2为公差的等差数列.所以1S n =2+(n -1)×2=2n ,故S n =12n.所以当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -12(n -1)=-12n (n -1),所以a n +1=-12n (n +1),又a n +1-a n =-12n (n +1)--12n (n -1)=-12n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1-1n -1=1n (n -1)(n +1).所以当n ≥2时,a n +1-a n 的值不是一个与n 无关的常数,故数列{a n }不是等差数列.【迁移2】 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 n n +1,即a n +1n +1-a nn=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, ∴数列{a n }的通项公式为a n =n 2-25n .规律方法 1.证明数列是等差数列的主要方法:(1)定义法:对于n ≥2的任意自然数,验证a n -a n -1为同一常数. (2)等差中项法:验证2a n -1=a n +a n -2(n ≥3,n ∈N *)都成立. 2.判定一个数列是等差数列还常用到的结论:(1)通项公式:a n =pn +q (p ,q 为常数)⇔{a n }是等差数列.(2)前n 项和公式:S n =An 2+Bn (A ,B 为常数)⇔{a n }是等差数列.问题的最终判定还是利用定义.【训练2】 记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.已知S 2=2,S 3=-6. (1)求{a n }的通项公式;(2)求S n ,并判断S n +1,S n ,S n +2是否成等差数列. 解 (1)设{a n }的公比为q ,由题设可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1+q )=2,a 1(1+q +q 2)=-6,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =-2,a 1=-2.故{a n }的通项公式为a n =(-2)n.(2)由(1)可得S n =a 1(1-q n )1-q =-23+(-1)n 2n +13.由于S n +2+S n +1=-43+(-1)n 2n +3-2n +23=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤-23+(-1)n ·2n +13=2S n , 故S n +1,S n ,S n +2成等差数列. 考点三 等差数列的性质及应用【例3】 (1)(2019·安阳联考)在等差数列{a n }中,若a 2+a 8=8,则(a 3+a 7)2-a 5=( )A.60B.56C.12D.4(2)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9等于( ) A.63B.45C.36D.27解析 (1)∵在等差数列{a n }中,a 2+a 8=8, ∴a 2+a 8=a 3+a 7=2a 5=8,解得a 5=4, 所以(a 3+a 7)2-a 5=82-4=60.(2)由{a n }是等差数列,得S 3,S 6-S 3,S 9-S 6为等差数列, 即2(S 6-S 3)=S 3+(S 9-S 6), 得到S 9-S 6=2S 6-3S 3=45, 所以a 7+a 8+a 9=45. 答案 (1)A (2)B规律方法 1.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 .2.和的性质:在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,则 (1)S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1); (2)S 2n -1=(2n -1)a n .【训练3】 (1)(2020·广东六校联考)等差数列{a n }中,若a 4+a 6+a 8+a 10+a 12=120,则a 9-13a 11的值是( ) A.14B.15C.16D.17(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.3727B.1914C.3929D.43解析 (1)依题意,由a 4+a 6+a 8+a 10+a 12=120,得5a 8=120,即a 8=24,所以a 9-13a 11=13(3a 9-a 11)=13(a 9+a 7+a 11-a 11)=13(a 9+a 7)=23a 8=23×24=16.(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.答案 (1)C (2)A考点四 等差数列的最值问题 多维探究角度1 等差数列前n 项和的最值【例4-1】 (2019·北京卷)设{a n }是等差数列,a 1=-10,且a 2+10,a 3+8,a 4+6成等比数列.(1)求{a n }的通项公式;(2)记{a n }的前n 项和为S n ,求S n 的最小值. 解 (1)设{a n }的公差为d . 因为a 1=-10,所以a 2=-10+d ,a 3=-10+2d ,a 4=-10+3d . 因为a 2+10,a 3+8,a 4+6成等比数列, 所以(a 3+8)2=(a 2+10)(a 4+6). 所以(-2+2d )2=d (-4+3d ). 解得d =2.所以{a n }的通项公式为a n =a 1+(n -1)d =2n -12. (2)由(1)知,a n =2n -12.则当n ≥7时,a n >0;当n =6时,a n =0,当n <6时,a n <0; 所以S n 的最小值为S 5=S 6=-30.规律方法 求等差数列前n 项和的最值,常用的方法:(1)利用等差数列的单调性,求出其正负转折项,或者利用性质求其正负转折项,便可求得和的最值;(2)利用公差不为零的等差数列的前n 项和S n =An 2+Bn (A ,B 为常数,A ≠0)为二次函数,通过二次函数的性质求最值. 角度2 等差数列项的最值【例4-2】 (2020·淮北模拟)S n 是等差数列{a n }的前n 项和,S 2 020<S 2 018,S 2 019<S 2 020,则S n <0时n 的最大值是( ) A.2 019B.2 020C.4 037D.4 038解析 因为S 2 020<S 2 018,S 2 019<S 2 020,所以a 2 020+a 2 019<0,a 2 020>0.所以S 4 038=4 038(a 1+a 4 038)2=2 019(a 2 020+a 2 019)<0,S 4 039=4 039(a 1+a 4 039)2=4 039a 2 020>0,可知S n <0时n 的最大值是4 038. 答案 D规律方法 本题借助等差数列的性质求出S n <0中n 的取值范围,从而求出n 的最大值,这种题型要与S n 的最值区别开来.【训练4】 (1)(角度1)等差数列{a n }中,已知|a 6|=|a 11|,且公差d >0,则其前n 项和取最小值时n 的值为( ) A.6B.7C.8D.9(2)(角度2)设等差数列{a n }满足a 3+a 7=36,a 4a 6=275,且a n a n +1有最小值,则这个最小值为________.解析 (1)由d >0可得等差数列{a n }是递增数列,又|a 6|=|a 11|,所以-a 6=a 11,即-a 1-5d =a 1+10d ,所以a 1=-15d 2,则a 8=-d 2<0,a 9=d2>0,所以前8项和为前n 项和的最小值.故选C.(2)设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 3+a 7=36,所以a 4+a 6=36,又a 4a 6=275,联立,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 4=11,a 6=25或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=25,a 6=11,当⎩⎪⎨⎪⎧a 4=11,a 6=25时,可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-10,d =7,此时a n =7n -17,a 2=-3,a 3=4,易知当n ≤2时,a n <0,当n ≥3时,a n >0,所以a 2a 3=-12为a n a n +1的最小值;当⎩⎪⎨⎪⎧a 4=25,a 6=11时,可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=46,d =-7,此时a n =-7n +53,a 7=4,a 8=-3,易知当n ≤7时,a n >0,当n ≥8时,a n <0,所以a 7a 8=-12为a n a n +1的最小值.综上,a n a n +1的最小值为-12. 答案 (1)C (2)-12A 级 基础巩固一、选择题1.(2019·衡阳一模)在等差数列{a n }中,a 1+3a 8+a 15=120,则a 2+a 14的值为( ) A.6B.12C.24D.48解析 ∵在等差数列{a n }中,a 1+3a 8+a 15=120, 由等差数列的性质,a 1+3a 8+a 15=5a 8=120, ∴a 8=24,∴a 2+a 14=2a 8=48. 答案 D2.(2020·河南名校联盟联合调研)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2+a 7+a 8+a 13=2π21,则tan S 14=( ) A.-33B.33C.- 3D. 3解析 ∵{a n }是等差数列,且a 2+a 7+a 8+a 13=2π21,∴a 7+a 8=π21,∴S 14=14(a 1+a 14)2=7(a 7+a 8)=π3,∴tan S 14=tan π3= 3.答案 D3.(2020·武汉调研)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a 2=2,且对任意n >1,n ∈N *,满足S n +1+S n -1=2(S n +1),则S 10的值为( ) A.90B.91C.96D.100解析 ∵对任意n >1,n ∈N *,满足S n +1+S n -1=2(S n +1), ∴S n +1-S n =S n -S n -1+2, ∴a n +1-a n =2.∴数列{a n }在n ≥2时是等差数列,公差为2. 又a 1=1,a 2=2,∴S 10=1+9×2+9×82×2=91.故选B. 答案 B4.(2019·合肥质检)中国古诗词中,有一道“八子分绵”的数学名题:“九百九十六斤绵,赠分八子作盘缠,次第每人多十七,要将第八数来言”.题意是:把996斤绵分给8个儿子作盘缠,按照年龄从大到小的顺序依次分绵,年龄小的比年龄大的多17斤绵,那么第8个儿子分到的绵是( ) A.174斤B.184斤C.191斤D.201斤解析 用a 1,a 2,…,a 8表示8个儿子按照年龄从大到小得到的绵数, 由题意得数列a 1,a 2,…,a 8是公差为17的等差数列,且这8项的和为996, ∴8a 1+8×72×17=996,解之得a 1=65.∴a 8=65+7×17=184,即第8个儿子分到的绵是184斤. 答案 B。
2021高考数学一轮复习第6章数列第2节等差数列及其前n项和课件文北师大版
又
1 a1
=1,因此数列
1
an
是首项为1,公差为2的等差数列,所以
a1n=1+2(n-1)=2n-1,
所以an=2n1-1.]
39
2.在数列{an}中,a1=2,an是1与anan+1的等差中项. 求证:数列an-1 1是等差数列,并求{an}的通项公式.
40
[证明] 由题意知2an=1+anan+1, ∴an+11-1-an-1 1 =aan-n+11--1aan+n-1-11 =an+1·ana-n-ana+n1+-1 an+1=2ana-n-ana+n1+-1 an=1. 又a1=2,a1-1 1=1, ∴数列an-1 1是首项为1,公差为1的等差数列.
[答案](1)× (2)√ (3)√ (4)×
12
二、教材改编
1.等差数列11,8,5,…中,-49是它的( )
A.第19项
B.第20项
C.第21项
D.第22项
C [由题意知an=11+(n-1)×(-3)=-3n+14,令-3n+14 =-49得n=21,故选C.]
13
2.在等差数列{an}中a1=14.5,d=0.7,an=32,则Sn=( )
等差中项 2an-1=an+an-2(n≥3,n∈N*)成立⇔{an}是 法 等差数列
适合题型
解答题中 证明问题
30
通项公式 an=pn+q(p,q为常数)对任意的正整数n都成 选择、填
法 立⇔{an}是等差数列
空题中的
前n项和公 验证Sn=An2+Bn(A,B是常数)对任意的正整 判定问题
式法 数n都成立⇔{an}是等差数列
4
课前自主回顾
5
1.等差数列的有关概念
2022版高考数学一轮复习第6章数列第2节等差数列及其前n项和课件
3.《算法统宗》是中国古代数学名著,由明代数学家程大位编
著,它对我国民间普及珠算和数学知识起到了很大的作用,是东方古
代数学的名著.在这部著作中,许多数学问题都是以歌诀形式呈现
的,“九儿问甲歌”就是其中一首:一个公公九个儿,若问生年总不
知,自长排来差三岁,共年二百又零七,借问长儿多少岁,各儿岁数
要详推.在这个问题中,记这位公公的第n个儿子的年龄为an,则a1=
C.Sn=2n2-8n
D.Sn=12n2-2n
A [设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.
由题知,S4=4a1+d2×4×3=0, a5=a1+4d=5,
解得ad1==2-,3, ∴an=2n-5,Sn=n2-4n,故选A.]
2.(2018·全国卷Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和,若3S3=S2+
1234
4.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________.
820 [设第n排的座位数为an(n∈N*),数列{an}为等差数列,其公 差d=2,则an=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20a12+a20= 20×222+60=820.]
(2)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.
(3)利用性质:运用等差数列性质可以化繁为简、优化解题过 程.
1.(2019·全国卷Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S4=0,
a5=5,则( )
A.an=2n-5
B.an=3n-10
(2)由已知nan+1-(n+1)an=2n(n+1), 得nan+n1-n+n+1 1an=2,即na+n+11-ann=2, 所以数列ann是首项a11=1,公差d=2的等差数列. 则ann=1+2(n-1)=2n-1,所以an=2n2-n.
2020年高考数学(文)一轮复习专题6.2 等差数列及其前n项和(练)(解析版)
专题6.2 等差数列及其前n 项和1.(江西师范大学附属中学2019届高三三模)已知数列{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,5632a a a +=+,则7S =( )A .2B .7C .14D .28【答案】C 【解析】5632a a a +=+ 44422a d a d a d ∴++=++-,解得:42a =()177477142a a S a +∴===,本题选C 。
2.(安徽省1号卷A10联盟2019届模拟)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2163S =,则31119a a a ++=( )A .12B .9C .6D .3【答案】B【解析】由等差数列性质可知:21112163S a ==,解得:113a =311191139a a a a ∴++==本题选B 。
3.(贵州省贵阳市2019届高三模拟)已知{a n }为递增的等差数列,a 4+a 7=2,a 5•a 6=-8,则公差d=( ) A .6 B .6-C .2-D .4【答案】A【解析】∵{a n }为递增的等差数列,且a 4+a 7=2,a 5•a 6=-8, ∴a 5+a 6=2,∴a 5,a 6是方程22x 80x --=的两个根,且a 5<a 6, ∴a 5=-2,a 6=4, ∴d=a 6-a 5=6, 故选A 。
4.(河北衡水中学2019届高三调研)已知等比数列{}n a 中,若12a =,且1324,,2a a a 成等差数列,则5a =( )A .2B .2或32C .2或-32D .-1【答案】B【解析】设等比数列{}n a 的公比为q (q 0≠),1324,,2a a a 成等差数列, 321224a a a ∴=+,10a ≠, 220q q ∴--=,解得:q=2q=-1或,451a =a q ∴,5a =232或,故选B.5.(浙江省金华十校2019届高三模拟)等差数列{}n a ,等比数列{}n b ,满足111a b ==,53a b =,则9a 能取到的最小整数是( )A .1-B .0C .2D .3【答案】B【解析】等差数列{}n a 的公差设为d ,等比数列{}n b 的公比设为q ,0q ≠,由111a b ==,53a b =,可得214d q +=,则2291812(1)211a d q q =+=+-=->-,可得9a 能取到的最小整数是0,故选B 。
2023届高考数学全程一轮复习第六章数列第二节等差数列及其前n项和课件
(2)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.
(3)数列的通项公式和前n项和公式在解题中起到变量代换的作用,
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.
第二节 等差数列及其前n项和
必备知识—基础落实
关键能力—考点突破
·最新考纲·
1.理解等差数列的概念.
2.掌握等差数列的通项公式与前n项和公式.
3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用有关知识解
决相应的问题.
4.了解等差数列与一次函数的关系.
·考向预测·
考情分析:等差数列的判断与证明,等差数列的基本运算,等差数
d< − 4,
14
所以ቐ
d≥− ,
3
14
即- ≤d<-4.
3
(四)走进高考
6.[2020·全国卷Ⅱ]记Sn 为等差数列{an}的前n项和.若a1=-2,a2
25
+a6=2,则S10=______.
解析:设等差数列{an}的公差为d,
则a2=-2+d,a6=-2+5d,
因为a2+a6=2,
所以-2+d+(-2+5d)=2,
同一个常数
___________,那么这个数列就叫做等差数列;数学语言表达式:a
n+
1-an=d(n∈N+,d为常数).
(2)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.
[提醒] (1)d>0⇒{an}为递增数列;
(2)d=0⇒{an}为常数列;
(3)d<0⇒{an}为递减数列.
高三数学一轮复习优质课件2:6.2 等差数列及其前n项和
1 (n∈N*),
an 1
所以
bn1
bn
1 an1 1
1 an 1
(2
1 1
) 1
1 an 1
an 1 1.
an
an 1 an 1
15
又
b1
a1
1
, 2
所以数列{bn}是以 5 为首项,以1为公差的等差数列.
2
②由①知bn=n-
7 2
,
则an=
1
1 bn
1
2. 2n 7
设f(x)= 1 2 ,
{a2n-1+2a2n}是 (
)
A.公差为3的等差数列
B.公差为4的等差数列
C.公差为6的等差数列
D.公差为9的等差数列
(2)(2015·太原模拟)已知数列{an}中,
a1
3 5
,an
2 1 a n1
数列{bn}满足bn=
1 an 1
(n∈N*).
①求证:数列{bn}是等差数列;
(n≥2,n∈N*),
2.等差数列设项技巧 若奇数个数成等差数列且和为定值时,可设中间三项为a-d,a,a+d;若偶 数个数成等差数列且和为定值时,可设中间两项为a-d,a+d,其余各项再 依据等差数列的定义进行对称设元.
考点2 等差数列的判定与证明
【典例2】(1)(2015·防城港模拟)若{an}是公差为1的等差数列,则
②若{an},{bn}是等差数列,则{pan+qbn}(n∈N*)是等差数列. ③Sm,S2m,S3m分别为{an}的前m项,前2m项,前3m项的和,则Sm,S2m-Sm, S_3_m_-_S_2_m成等差数列.
④两个等差数列{an},{bn}的前n项和Sn,Tn之间的关系为
2023年高考数学一轮复习第六章数列6数列中的综合问题练习含解析
数列中的综合问题考试要求 1.了解数列是一种特殊的函数,会解决等差、等比数列的综合问题.2.能在具体问题情境中,发现等差、等比关系,并解决相应的问题. 题型一 数学文化与数列的实际应用例1 (1)(2020·全国Ⅱ)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层.上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块.下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)( )A .3699块B .3474块C .3402块D .3339块答案 C解析 设每一层有n 环,由题意可知,从内到外每环之间构成公差为d =9,首项为a 1=9的等差数列.由等差数列的性质知S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等差数列,且(S 3n -S 2n )-(S 2n -S n )=n 2d ,则9n 2=729,解得n =9,则三层共有扇面形石板S 3n =S 27=27×9+27×262×9=3402(块).(2)(2021·新高考全国Ⅰ)某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折.规格为20dm×12dm 的长方形纸,对折1次共可以得到10dm×12dm,20dm× 6dm 两种规格的图形,它们的面积之和S 1=240dm 2,对折2次共可以得到5dm×12dm,10dm×6dm,20dm×3dm 三种规格的图形,它们的面积之和S 2=180dm 2,以此类推,则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为________;如果对折n 次,那么∑k =1n S k =_______dm 2.答案 5 240⎝⎛⎭⎪⎫3-n +32n解析 依题意得,S 1=120×2=240;S 2=60×3=180;当n =3时,共可以得到5dm×6dm,52dm×12dm,10dm×3dm,20dm×32dm 四种规格的图形,且5×6=30,52×12=30,10×3=30,20×32=30,所以S 3=30×4=120;当n =4时,共可以得到5dm×3dm,52dm×6dm,54dm×12dm,10dm×32dm,20dm×34dm 五种规格的图形,所以对折4次共可以得到不同规格图形的种数为5,且5×3=15,52×6=15,54×12=15,10×32=15,20×34=15,所以S 4=15×5=75; ……所以可归纳S k =2402k ×(k +1)=240k +12k. 所以∑k =1nS k =240⎝ ⎛⎭⎪⎫1+322+423+…+n 2n -1+n +12n ,①所以12×∑k =1nS k=240⎝ ⎛⎭⎪⎫222+323+424+…+n 2n +n +12n +1,②由①-②得,12×∑k =1nS k=240⎝ ⎛⎭⎪⎫1+122+123+124+…+12n -n +12n +1=240⎝ ⎛⎭⎪⎫1+122-12n×121-12-n +12n +1=240⎝ ⎛⎭⎪⎫32-n +32n +1, 所以∑k =1nS k =240⎝⎛⎭⎪⎫3-n +32ndm 2. 教师备选1.《周髀算经》中有这样一个问题:冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气,自冬至日起,其日影长依次成等差数列,前三个节气日影长之和为28.5尺,最后三个节气日影长之和为1.5尺,今年3月20日为春分时节,其日影长为( ) A .4.5尺 B .3.5尺 C .2.5尺 D .1.5尺答案 A解析 冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气日影长构成等差数列{a n },设公差为d ,由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2+a 3=28.5,a 10+a 11+a 12=1.5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=10.5,d =-1,所以a n =a 1+(n -1)d =11.5-n , 所以a 7=11.5-7=4.5, 即春分时节的日影长为4.5尺. 2.古希腊时期,人们把宽与长之比为5-12⎝ ⎛⎭⎪⎫5-12≈0.618的矩形称为黄金矩形,把这个比值5-12称为黄金分割比例.如图为希腊的一古建筑,其中图中的矩形ABCD ,EBCF ,FGHC ,FGJI ,LGJK ,MNJK 均为黄金矩形,若M 与K 之间的距离超过1.5m ,C 与F 之间的距离小于11m ,则该古建筑中A 与B 之间的距离可能是(参考数据:0.6182≈0.382,0.6183≈0.236,0.6184≈0.146,0.6185≈0.090,0.6186≈0.056,0.6187≈0.034)( )A .30.3mB .30.1mC .27mD .29.2m答案 C解析 设|AB |=x ,a ≈0.618,因为矩形ABCD ,EBCF ,FGHC ,FGJI ,LGJK ,MNJK 均为黄金矩形, 所以有|BC |=ax ,|CF |=a 2x ,|FG |=a 3x , |GJ |=a 4x ,|JK |=a 5x ,|KM |=a 6x .由题设得⎩⎪⎨⎪⎧a 6x >1.5,a 2x <11,解得26.786<x <28.796,故选项C 符合题意. 思维升华 数列应用问题常见模型(1)等差模型:后一个量比前一个量增加(或减少)的是同一个固定值. (2)等比模型:后一个量与前一个量的比是同一个固定的非零常数.(3)递推数列模型:如果题目中给出的前后两项之间的关系不固定,随项的变化而变化,那么应考虑a n 与a n +1(或者相邻三项)之间的递推关系,或者S n 与S n +1(或者相邻三项)之间的递推关系.跟踪训练1 (1)(2022·佛山模拟)随着新一轮科技革命和产业变革持续推进,以数字化、网络化、智能化以及融合化为主要特征的新型基础设施建设越来越受到关注.5G 基站建设就是“新基建”的众多工程之一,截至2020年底,我国已累计开通5G 基站超70万个,未来将进一步完善基础网络体系,稳步推进5G 网络建设,实现主要城区及部分重点乡镇5G 网络覆盖.2021年1月计划新建设5万个5G 基站,以后每个月比上一个月多建设1万个,预计我国累计开通500万个5G 基站时要到( ) A .2022年12月 B .2023年2月 C .2023年4月 D .2023年6月答案 B解析 每个月开通5G 基站的个数是以5为首项,1为公差的等差数列, 设预计我国累计开通500万个5G 基站需要n 个月,则70+5n +n n -12×1=500,化简整理得,n 2+9n -860=0, 解得n ≈25.17或n ≈-34.17(舍),所以预计我国累计开通500万个5G 基站需要25个月,也就是到2023年2月.(2)(多选)(2022·潍坊模拟)南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中出现了如图所示的形状,后人称为“三角垛”.“三角垛”的最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球,…,设各层球数构成一个数列{a n },则( )A .a 4=12B .a n +1=a n +n +1C .a 100=5050D .2a n +1=a n ·a n +2解析 由题意知,a 1=1,a 2=3,a 3=6,…,a n =a n -1+n ,故a n =n n +12,∴a 4=4×4+12=10,故A 错误; a n +1=a n +n +1,故B 正确; a 100=100×100+12=5050,故C 正确;2a n +1=(n +1)(n +2),a n ·a n +2=n n +1n +2n +34,显然2a n +1≠a n ·a n +2,故D 错误.题型二 等差数列、等比数列的综合运算例2 (2022·滨州模拟)已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=2,b 2=4,a n =2log 2b n ,n ∈N *.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)设数列{a n }中不在数列{b n }中的项按从小到大的顺序构成数列{c n },记数列{c n }的前n 项和为S n ,求S 100.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d , 因为b 2=4,所以a 2=2log 2b 2=4, 所以d =a 2-a 1=2, 所以a n =2+(n -1)×2=2n . 又a n =2log 2b n ,即2n =2log 2b n , 所以n =log 2b n , 所以b n =2n.(2)由(1)得b n =2n=2·2n -1=a 2n -1, 即b n 是数列{a n }中的第2n -1项.设数列{a n }的前n 项和为P n ,数列{b n }的前n 项和为Q n , 因为b 7=62a =a 64,b 8=72a =a 128,所以数列{c n }的前100项是由数列{a n }的前107项去掉数列{b n }的前7项后构成的, 所以S 100=P 107-Q 7=107×2+2142-2-281-2=11302.(2020·浙江)已知数列{a n },{b n },{c n }满足a 1=b 1=c 1=1,c n =a n +1-a n ,c n +1=b nb n +2c n ,n ∈N *. (1)若{b n }为等比数列,公比q >0,且b 1+b 2=6b 3,求q 的值及数列{a n }的通项公式; (2)若{b n }为等差数列,公差d >0,证明:c 1+c 2+c 3+…+c n <1+1d,n ∈N *.(1)解 由b 1=1,b 1+b 2=6b 3,且{b n }为等比数列,得1+q =6q 2,解得q =12(负舍).∴b n =12n -1.∴c n +1=b nb n +2c n =4c n ,∴c n =4n -1. ∴a n +1-a n =4n -1,∴a n =a 1+1+4+…+4n -2=1-4n -11-4+1=4n -1+23. (2)证明 由c n +1=b n b n +2·c n (n ∈N *), 可得b n +2·c n +1=b n ·c n , 两边同乘b n +1,可得b n +1·b n +2·c n +1=b n ·b n +1·c n , ∵b 1b 2c 1=b 2=1+d ,∴数列{b n b n +1c n }是一个常数列, 且此常数为1+d ,即b n b n +1c n =1+d , ∴c n =1+db n b n +1=1+d d ·d b n b n +1=⎝⎛⎭⎪⎫1+1d ·b n +1-b n b n b n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b n -1b n +1,又∵b 1=1,d >0,∴b n >0, ∴c 1+c 2+…+c n=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 1-1b 2+⎝⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 2-1b 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b n -1b n +1 =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝⎛⎭⎪⎫1b 1-1b 2+1b 2-1b 3+…+1b n-1b n +1=⎝⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 1-1b n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1b n +1<1+1d,∴c 1+c 2+…+c n <1+1d.思维升华 对等差、等比数列的综合问题,应重点分析等差、等比数列项之间的关系.数列的求和主要是等差、等比数列的求和及裂项相消法求和与错位相减法求和,本题中利用裂项相消法求数列的和,然后利用b 1=1,d >0证明不等式成立.另外本题在探求{a n }与{c n }的通项公式时,考查累加、累乘两种基本方法.跟踪训练2 已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=b 1=1,a 2+a 4=10,b 2b 4=a 5. (1)求{a n }的通项公式; (2)求b 1+b 3+b 5+…+b 2n -1. 解 (1)设等差数列{a n }的公差为d . 因为a 1=1,a 2+a 4=10, 所以2a 1+4d =10, 解得d =2. 所以a n =2n -1.(2)设等比数列{b n }的公比为q . 因为b 2b 4=a 5, 所以b 1q ·b 1q 3=9. 又b 1=1,所以q 2=3. 所以b 2n -1=b 1q2n -2=3n -1.则b 1+b 3+b 5+…+b 2n -1=1+3+32+…+3n -1=3n-12.题型三 数列与其他知识的交汇问题 命题点1 数列与不等式的交汇例3 已知数列{a n }满足a 1=12,1a n +1=1a n +2(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求证:a 21+a 22+a 23+…+a 2n <12.(1)解 因为1a n +1=1a n+2(n ∈N *),所以1a n +1-1a n=2(n ∈N *),因为a 1=12,所以1a 1=2,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以首项为2,公差为2的等差数列,所以1a n =2+2(n -1)=2n (n ∈N *),所以数列{a n }的通项公式是a n =12n (n ∈N *).(2)证明 依题意可知a 2n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 2=14·1n 2<14·1n ·1n -1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n (n >1), 所以a 21+a 22+a 23+…+a 2n<14⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1-12+12-13+…+1n -1-1n=14⎝⎛⎭⎪⎫2-1n <12.故a 21+a 22+a 23+…+a 2n <12.命题点2 数列与函数的交汇例4 (1)(2022·淄博模拟)已知在等比数列{a n }中,首项a 1=2,公比q >1,a 2,a 3是函数f (x )=13x 3-6x 2+32x 的两个极值点,则数列{a n }的前9项和是________. 答案 1022解析 由f (x )=13x 3-6x 2+32x ,得f ′(x )=x 2-12x +32,又因为a 2,a 3是函数f (x )=13x 3-6x 2+32x 的两个极值点,所以a 2,a 3是函数f ′(x )=x 2-12x +32的两个零点,故⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a 3=12,a 2·a 3=32,因为q >1,所以a 2=4,a 3=8,故q =2, 则前9项和S 9=21-291-2=210-2=1022.教师备选1.已知函数f (x )=log 2x ,若数列{a n }的各项使得2,f (a 1),f (a 2),…,f (a n ),2n +4成等差数列,则数列{a n }的前n 项和S n =______________. 答案163(4n-1) 解析 设等差数列的公差为d ,则由题意,得2n +4=2+(n +1)d ,解得d =2, 于是log 2a 1=4,log 2a 2=6,log 2a 3=8,…, 从而a 1=24,a 2=26,a 3=28,…,易知数列{a n }是等比数列,其公比q =a 2a 1=4, 所以S n =244n-14-1=163(4n-1).2.求证:12+1+222+2+323+3+…+n 2n +n <2(n ∈N *).证明 因为n 2n+n <n2n , 所以不等式左边<12+222+323+…+n2n .令A =12+222+323+…+n2n ,则12A =122+223+324+…+n 2n +1, 两式相减得12A =12+122+123+…+12n -n 2n +1=1-12n -n2n +1,所以A =2-n +22n<2,即得证.思维升华 数列与函数、不等式的综合问题关键在于通过函数关系寻找数列的递推关系,求出数列的通项或前n 项和,再利用数列或数列对应的函数解决最值、范围问题,通过放缩进行不等式的证明.跟踪训练3 (1)(2022·长春模拟)已知等比数列{a n }满足:a 1+a 2=20,a 2+a 3=80.数列{b n }满足b n =log 2a n ,其前n 项和为S n ,若b nS n +11≤λ恒成立,则λ的最小值为________.答案623解析 设等比数列{a n }的公比为q , 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1q =20,a q +a q 2=80,解得a 1=4,q =4,故{a n }的通项公式为a n =4n,n ∈N *.b n =log 2a n =log 24n =2n , S n =2n +12n (n -1)·2=n 2+n ,b nS n +11=2n n 2+n +11=2n +11n+1,n ∈N *, 令f (x )=x +11x,则当x ∈(0,11)时,f (x )=x +11x单调递减,当x ∈(11,+∞)时,f (x )=x +11x单调递增,又∵f (3)=3+113=203,f (4)=4+114=274,且n ∈N *,∴n +11n ≥203,即b nS n +11≤2203+1=623, 故λ≥623,故λ的最小值为623.(2)若S n 是公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和,且S 1,S 2,S 4成等比数列,S 2=4. ①求数列{a n }的通项公式; ②设b n =3a n a n +1,T n 是数列{b n }的前n 项和,求使得T n <m20对所有n ∈N *都成立的最小正整数m .解 ①设{a n }的公差为d (d ≠0), 则S 1=a 1,S 2=2a 1+d ,S 4=4a 1+6d . 因为S 1,S 2,S 4成等比数列, 所以a 1·(4a 1+6d )=(2a 1+d )2. 所以2a 1d =d 2.因为d ≠0,所以d =2a 1.又因为S 2=4,所以a 1=1,d =2, 所以a n =2n -1. ②因为b n =3a n a n =32n -12n +1=32⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1, 所以T n =32⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+13-15+…+12n -1-12n +1 =32⎝⎛⎭⎪⎫1-12n +1<32. 要使T n <m 20对所有n ∈N *都成立, 则有m 20≥32,即m ≥30. 因为m ∈N *,所以m 的最小值为30. 课时精练1.(2022·青岛模拟)从“①S n =n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n +a 12;②S 2=a 3,a 4=a 1a 2;③a 1=2,a 4是a 2,a 8的等比中项.”三个条件中任选一个,补充到下面的横线处,并解答.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差d ≠0,________,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =122n n S S +-,数列{b n }的前n 项和为W n ,求W n .注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.解 (1)选①: S n =n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n +a 12=n 2+a 12n , 令n =1,得a 1=1+a 12,即a 1=2, 所以S n =n 2+n .当n ≥2时,S n -1=(n -1)2+n -1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n ,又a 1=2,满足上式,所以a n =2n .选②:由S 2=a 3,得a 1+a 2=a 3,得a 1=d ,又由a 4=a 1a 2,得a 1+3d =a 1(a 1+d ),因为d ≠0,则a 1=d =2,所以a n =2n .选③:由a 4是a 2,a 8的等比中项,得a 24=a 2a 8,则(a 1+3d )2=(a 1+d )(a 1+7d ),因为a 1=2,d ≠0,所以d =2,则a n =2n .(2)S n =n 2+n ,b n =(2n +1)2+2n +1-(2n )2-2n =3·22n +2n ,所以W n =3×22+2+3×24+22+…+3×22n +2n =12×1-4n 1-4+2×1-2n 1-2=4(4n-1)+2(2n -1)=4n +1+2n +1-6.2.(2022·沈阳模拟)已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2n +1=2S n +n +1,a 2=2.(1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)若b n =a n ·2n ,数列{b n }的前n 项和为T n ,求使T n >2022的最小的正整数n 的值. 解 (1)当n ≥2时,由a 2n +1=2S n +n +1,a 2=2,得a 2n =2S n -1+n -1+1,两式相减得a 2n +1-a 2n =2a n +1,即a 2n +1=a 2n +2a n +1=(a n +1)2.∵{a n }是正项数列,∴a n +1=a n +1.当n =1时,a 22=2a 1+2=4,∴a 1=1,∴a 2-a 1=1,∴数列{a n }是以a 1=1为首项,1为公差的等差数列,∴a n =n .(2)由(1)知b n =a n ·2n =n ·2n ,∴T n =1×21+2×22+3×23+…+n ·2n ,2T n =1×22+2×23+…+(n -1)·2n +n ·2n +1, 两式相减得-T n =2·1-2n 1-2-n ·2n +1 =(1-n )2n +1-2,∴T n =(n -1)2n +1+2.∴T n -T n -1=n ·2n >0,∴T n 单调递增.当n =7时,T 7=6×28+2=1 538<2 022,当n =8时,T 8=7×29+2=3 586>2 022,∴使T n >2 022的最小的正整数n 的值为8.3.(2022·大连模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 5=25,且a 3-1,a 4+1,a 7+3成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =(-1)na n +1,T n 是数列{b n }的前n 项和,求T 2n .解 (1)由题意知,等差数列{a n }的前n 项和为S n ,由S 5=25,可得S 5=5a 3=25,所以a 3=5, 设数列{a n }的公差为d ,由a 3-1,a 4+1,a 7+3成等比数列,可得(6+d )2=4(8+4d ),整理得d 2-4d +4=0,解得d =2,所以a n =a 3+(n -3)d =2n -1.(2)由(1)知 b n =(-1)n a n +1=(-1)n (2n -1)+1,所以T 2n =(-1+1)+(3+1)+(-5+1)+(7+1)+…+[-(4n -3)+1]+(4n -1+1)=4n .4.(2022·株洲质检)由整数构成的等差数列{a n }满足a 3=5,a 1a 2=2a 4.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }的通项公式为b n =2n ,将数列{a n },{b n }的所有项按照“当n 为奇数时,b n 放在前面;当n 为偶数时,a n 放在前面”的要求进行“交叉排列”,得到一个新数列{c n },b 1,a 1,a 2,b 2,b 3,a 3,a 4,b 4,…,求数列{c n }的前(4n +3)项和T 4n +3.解 (1)由题意,设数列{a n }的公差为d ,因为a 3=5,a 1a 2=2a 4,可得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =5,a 1·a 1+d =2a 1+3d ,整理得(5-2d )(5-d )=2(5+d ),即2d 2-17d +15=0,解得d =152或d =1, 因为{a n }为整数数列,所以d =1,又由a 1+2d =5,可得a 1=3,所以数列{a n }的通项公式为a n =n +2.(2)由(1)知,数列{a n }的通项公式为a n =n +2,又由数列{b n }的通项公式为b n =2n , 根据题意,得新数列{c n },b 1,a 1,a 2,b 2,b 3,a 3,a 4,b 4,…,则T 4n +3=b 1+a 1+a 2+b 2+b 3+a 3+a 4+b 4+…+b 2n -1+a 2n -1+a 2n +b 2n +b 2n +1+a 2n +1+a 2n +2 =(b 1+b 2+b 3+b 4+…+b 2n +1)+(a 1+a 2+a 3+a 4+…+a 2n +2)=2×1-22n +11-2+3+2n +42n +22=4n +1+2n 2+9n +5.5.已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n -14na n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)∵等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列, ∴S n =na 1+n (n -1),(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1,∴a n =2n -1.(2)由(1)可得b n =(-1)n -14na n a n +1=(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1,当n 为偶数时,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+⎝ ⎛⎭⎪⎫15+17-…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1=1-12n +1=2n2n +1;当n 为奇数时,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+⎝ ⎛⎭⎪⎫15+17-…-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1=1+12n +1=2n +22n +1.∴T n =⎩⎪⎨⎪⎧ 2n2n +1,n 为偶数,2n +22n +1,n 为奇数.。
高考数学一轮复习第6章数列第4节数列求和课件理新人教A版
(2)由(1)得 bn=3n+2n-1,
所以
Sn
=
(3
+
32
+
33
+
…
+
3n)
+
(1
+
3
+
5
+
…
+
2n
-
1)
=
3(1-3n) 1-3
+
n(1+2n-1) 2
=32(3n-1)+n2
=3n2+1+n2-32.
考点二 裂项相消法求和问题 【例 2】 (2020 届合肥调研)已知在等差数列{an}中,a2=12,a5=24,数列{bn}满 足 b1=4,bn+1-bn=an(n∈N*). (1)求数列{an},{bn}的通项公式; (2)求使得b11+b12+b13+…+b1n>187成立的最小正整数 n 的值.
(2)由(1)得b1n=2n2+1 2n=2n(n1+1)=121n-n+1 1, ∴b11+b12+b13+…+b1n=121-12+12-13+…+1n-n+1 1=121-n+1 1=2(nn+1),即 2(nn+1)>187,解得 n>16, ∴满足条件的最小正整数 n 的值为 17.
►名师点津 利用裂项相消法求和的注意事项
|跟踪训练| 2.(2019 届安徽模拟)已知数列{an}满足 a1=1,an+1=2an+1. (1)证明:{an+1}是等比数列,并求{an}的通项公式; (2)求证:aa1+1a21+aa2+2a31+…+aanna+n+11<1._________
证明:(1)由 an+1=2an+1,得 an+1+1=2(an+1). 又 a1+1=2,所以{an+1}是首项为 2,公比为 2 的等比数列. 所以 an+1=2n,因此{an}的通项公式为 an=2n-1. (2)由(1)知aanna+n+11=(2n-1)2(n 2n+1-1)=2n-1 1-2n+11-1,于是aa1+1a21+aa2+2a31+…+ aanna+n+11=21-1 1-22-1 1+22-1 1-23-1 1+…+2n-1 1-2n+11-1=1-2n+11-1,所以aa1+1a21+ aa2+2a31+…+aanna+n+11<1.
广东专用2023版高考数学一轮总复习第六章数列6-2等差数列课件
考点一 等差数列基本量的计算
(1)(2019 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. an=2n-5
B. an=3n-10
C. Sn=2n2-8n
D. Sn=12n2-2n
解:设公差为 d,则4aa1+1+46d=d=50,,解得ad1==2-. 3,故 an=2n-5,Sn=(2n-52-3)·n=n2-4n.
【点拨】 在等差数列五个基本量 a1,d,n,an,Sn 中,已知其中三个量,可以根据已知条件 结合等差数列的通项公式、前 n 项和公式列出关于基本量的方程(组)来求余下的两个量,计算 时须注意等差数列性质、整体代换及方程思想的应用.
(1)(2021 届江西南昌高三摸底)Sn 为等差数列{an}的前 n 项和,满足 3a3=5a2,S10=100,
则 a1=
()
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
解:设等差数列{an}的公差为 d,因为 3a3=5a2,S10=100,所以310(aa1+1+425dd) == 1005( ,a1+d),
解得a1=1,故选 d=2.
A.
(2)(2020 安徽太和中学期末)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=( )
A. 145
B. 150
C. 155
D. 160
解:设等差数列{an}的公差为 d,因为 a4=11,所以 S3=3(a12+a3)=3a2=3(11-2d),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+45d=20+135=155. 故选 C.
数学一轮复习第六章数列6.2等差数列及其前n项和学案理
6.2 等差数列及其前n 项和必备知识预案自诊知识梳理1。
等差数列(1)定义:一般地,如果一个数列从 起,每一项与它的前一项的 都等于 ,那么这个数列就叫作等差数列,这个常数叫作等差数列的 ,公差通常用字母d 表示。
数学语言表示为a n+1-a n =d (n ∈N +),d 为常数。
(2)等差中项:数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是 ,其中A 叫作a ,b 的 .(3)等差数列{a n }的通项公式:a n = ,可推广为a n =a m +(n —m )d.(4)等差数列的前n 项和公式:S n =n (n1+n n )2=na 1+n (n -1)2d.2。
等差数列的通项公式及前n 项和公式与函数的关系 (1)a n =a 1+(n-1)d 可化为a n =dn+a 1—d 的形式。
当d ≠0时,a n 是关于n 的一次函数;当d 〉0时,数列为递增数列;当d 〈0时,数列为递减数列。
(2)数列{a n }是等差数列,且公差不为0⇔S n =An 2+Bn (A ,B 为常数)。
1.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)在等差数列{a n }中,当m+n=p+q时,a m+a n=a p+a q(m,n,p,q∈N+)。
特别地,若m+n=2p,则2a p=a m+a n(m,n,p∈N+)。
(2)a k,a k+m,a k+2m,…仍是等差数列,公差为md(k,m∈N+)。
(3)S n,S2n-S n,S3n-S2n,…也成等差数列,公差为n2d. (4)若{a n},{b n}是等差数列,则{pa n+qb n}也是等差数列.(5)若项数为偶数2n,则S2n=n(a1+a2n)=n(a n+a n+1);S偶—S奇=nd;S奇S偶=a na n+1。
(6)若项数为奇数2n—1,则S2n-1=(2n—1)a n;S奇-S偶=a n;S奇S偶=nn-1。
2022版高考数学一轮复习第6章数列第4节数列求和课件
①-②得:bnn=an+1-an=2,
所以bn=2n.
所以bn=62n
n=1 n≥2
.
(2)当n=1时,S1=a11b1=4×1 6=214.
当n≥2时,an1bn=2n21n+2=141n-n+1 1, 则Sn=214+1412-31+13-14+…+1n-n+1 1 =214+1412-n+1 1 =122nn-+11, 当n=1时满足上式,故Sn=122nn-+11.
[解] (1)∵a2=8,Sn=an2+1-n-1, ∴a1=S1=a22-2=2, 当n≥2时,an=Sn-Sn-1=an2+1-n-1-a2n-n, 即an+1=3an+2,又a2=8=3a1+2, ∴an+1=3an+2,n∈N*, ∴an+1+1=3(an+1), ∴数列{an+1}是等比数列,且首项为a1+1=3,公比为3,∴an
na1,q=1, Sn=a111--qqn=a11--aqnq,q≠1.
2.几种数列求和的常用方法 (1)分组求和法:一个数列的通项公式是由若干个等差或等比或可 求和的数列组成的,则求和时可用分组求和法,分别求和后相加减. (2)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一 些项可以相互抵消(注意消项规律),从而求得前n项和.裂项时常用的 三种变形:
[解] (1)数列{an}是公差为2的等差数列, 数列{bn}满足b1=6,b1+b22+b33+…+bnn=an+1. 所以当n=1时,a2=b1=6, 故an=6+2(n-2)=2n+2, 由于b1+b22+b33+…+bnn=an+1,①
当n≥2时,b1+b22+b33+…+nb-n-11=an,②
(1)已知等差数列{an}的公差Leabharlann d(d≠0),则有ana1n+1=1d