等差数列的性质及其应用
等差数列的性质与公式
等差数列的性质与公式等差数列是数列中相邻两项之间的差值保持恒定的数列。
在数学中,等差数列是一种常见的数学模型,具有许多重要的性质和应用。
本文将介绍等差数列的性质与公式,并探讨其在代数、几何等领域中的应用。
一、等差数列的定义等差数列可以用下列形式表示:a,a + d,a + 2d,a + 3d,...其中,a是首项,d是公差。
首项代表数列中的第一个数,公差代表相邻两项之间的差值。
二、等差数列的性质1. 通项公式等差数列的第n项可以用通项公式表示:an = a + (n-1)d其中,an代表等差数列的第n项,a是首项,d是公差。
2. 求和公式等差数列的前n项和可以用求和公式表示:Sn = (n/2)(a + an)其中,Sn代表等差数列的前n项和,a是首项,an是第n项,n代表项数。
3. 公差与项数的关系对于等差数列,项数与公差的关系可以表示为:n = (an - a)/d + 1其中,n代表项数,a是首项,an是第n项,d是公差。
4. 等差中项等差数列中的中项可以表示为:a + (n-1)(d/2)其中,a是首项,n代表项数,d是公差。
5. 等差数列的性质等差数列具有以下性质:(1) 等差数列的任意三项成等差数列;(2) 等差数列对任意项数取整后仍为等差数列;(3) 等差数列的倒序也为等差数列;(4) 等差数列的前n项和等于后n项和。
三、等差数列的应用等差数列在数学中具有广泛的应用,特别是在代数和几何领域中。
1. 代数应用(1) 等差数列可用于解决各种代数问题,如数列的推导、求和等问题。
(2) 等差数列可用于建立各种代数方程,进而解决实际问题。
2. 几何应用(1) 等差数列可用于几何问题,如等差中项问题、等差数列构成的图形问题等。
(2) 等差数列可用于建立几何方程,求解各种几何问题。
3. 统计应用(1) 等差数列可用于统计学中的各种模型建立与应用。
(2) 等差数列可用于数理统计、经济学等领域的数据分析。
等差数列的性质与应用
等差数列的性质与应用等差数列是指数列中的每个数字与它前面的数字之差都相等。
它具有很多独特的性质和广泛的应用。
本文将探讨等差数列的性质以及在数学和现实生活中的应用。
一、等差数列的性质等差数列具有以下几个重要的性质:1. 公差等差数列的公差是指相邻两项之间的差值。
记为d,公差可以为正、负或零。
公差的大小决定了等差数列的增长趋势,如果公差大,则数列增长得快;如果公差小,则数列增长得慢。
2. 通项公式等差数列可以用通项公式来表示,通项公式可以帮助我们快速地找到数列中的任意一项。
通项公式如下:an = a1 + (n - 1) * d其中,an表示第n项,a1表示第一项,d表示公差。
3. 前n项和我们可以通过求等差数列的前n项和,来得到数列中若干项的总和。
前n项和的公式如下:Sn = (n/2) * (a1 + an)其中,Sn表示前n项和。
二、等差数列的应用1. 数学等差数列在数学中有广泛的应用。
它们可以用来解决各种问题,例如算术运算、图形和数学模型的建立等。
在数学建模中,等差数列可以用来表示各种数量的变化规律,从而帮助我们了解和解决实际问题。
2. 经济学等差数列在经济学中也有很多应用。
例如,我们可以通过等差数列来分析某个经济指标的变化趋势,从而预测未来的发展趋势。
另外,等差数列还可以用来计算复利、折旧等经济学中常见的概念。
3. 物理学在物理学中,等差数列也非常有用。
例如,当我们研究一个物体的运动规律时,可以将其位置与时间建立为等差数列,从而更好地描述和分析物体的运动过程。
此外,等差数列还可以用来解决一些关于波动、振动等问题。
4. 工程学在工程学中,等差数列有时用来分析和计算一些工程问题。
例如,在工程设计中,如果某个参数的变化规律可以用等差数列表示,我们可以通过计算等差数列的通项来得到不同情况下的参数取值,从而更好地指导工程设计和优化。
结论等差数列具有明确的数学定义和重要的性质,能够帮助我们理解和解决各种实际问题。
等差数列的性质和应用
等差数列的性质和应用等差数列是数学中常见的一种数列,它具有一些独特的性质和广泛的应用。
本文将探讨等差数列的性质、相关公式以及它在实际生活中的应用。
一、等差数列的定义和性质等差数列是指数列中的相邻两项之差保持不变。
具体来说,对于一个数列a1, a2, a3, ..., an,如果它满足 a2 - a1 = a3 - a2 = ... = an - an-1 = d,其中d是常数,那么这个数列就是等差数列。
其中,d被称为等差数列的公差。
等差数列的性质如下:1. 常数差:等差数列的相邻两项之差是一个常数,即公差。
2. 通项公式:等差数列可以用一个通项公式来表示。
通项公式的一般形式是an = a1 + (n - 1)d,其中an是数列的第n项,a1是数列的首项,d是公差。
3. 项数和求和公式:等差数列前n项和的求和公式是Sn = (n/2)(a1+ an),其中Sn是前n项和。
4. 对称性:等差数列中的任意两个项,以中间项为对称轴,其差相等。
二、几个经典的等差数列应用等差数列在数学中有着广泛的应用,下面列举几个经典的应用。
1. 数学题中的应用:等差数列经常出现在数学题目中,尤其是在初中和高中的代数题和数列题中。
通过理解等差数列的性质和公式,可以帮助我们解答相关的问题。
例如:已知等差数列前6项的和为45,首项为2,公差为3,求这个数列的第10项。
我们可以使用等差数列的前n项和求和公式来解决这个问题,将数值代入公式计算即可。
2. 经济学中的应用:等差数列在经济学中的应用比较常见,特别是在描述递增或递减的趋势时。
例如,某公司在过去几年里的年度营业额呈等差数列递增,通过观察前几年的营业额,我们可以推测未来几年的营业额,并作出相应的经营策略。
3. 物理学中的应用:等差数列在物理学中也有一定的应用。
例如,在描述速度随时间变化的问题时,如果速度每单位时间都以相同的增量或减量发生变化,那么我们可以将这个问题建模成等差数列,从而利用等差数列的性质进行求解。
等差数列的应用
等差数列的应用等差数列是数学中常见的一个数列,它的特点是每一项与前一项之差都相等。
等差数列在生活中有着广泛的应用,包括数学、物理、经济等领域。
本文将介绍等差数列的应用以及其在不同领域中的具体应用实例。
1. 等差数列在数学中的应用等差数列在数学中有着较为重要的地位,它常常被用于解决各种数学问题。
以下是几个等差数列在数学中的具体应用:1.1 等差数列求和公式对于一个等差数列,求和公式是其中应用最为广泛的一种。
设等差数列的首项为a₁,公差为d,则数列的前n项和Sn可以通过以下公式得出:Sn = (n/2) * (2a₁ + (n-1)d)这个公式可以极大地简化计算过程,用于求等差数列的和时非常方便。
1.2 等差数列在代数中的应用等差数列在代数中也有着广泛的应用。
例如,可以将一个未知的等差数列的前n项表示为a₁,a₂,a₃,...,aₙ,并通过已知条件构造方程组,进而求解未知项的值。
2. 等差数列在物理中的应用等差数列在物理学中也有着重要的应用。
以下是几个等差数列在物理中的应用实例:2.1 等速直线运动当物体做匀速直线运动时,其位移随时间的变化呈现等差数列的规律。
其中,首项为初始位移,公差为速度乘以时间间隔。
2.2 自由落体运动自由落体运动中,物体的下落距离随时间呈现等差数列的规律。
首项为初始高度,公差为重力加速度乘以时间间隔。
3. 等差数列在经济中的应用在经济学中,等差数列有着广泛的应用。
以下是几个等差数列在经济中的应用实例:3.1 投资收益某项投资每年收益率为r%,初始投资额为P,经过n年后的总收益可以用等差数列来表示。
首项为初始投资额,公差为每年的收益。
3.2 消费增长某国家每年的消费总额按一定比例递增,可以用等差数列来表示。
首项为初始年份的消费总额,公差为每年的增长幅度。
综上所述,等差数列是一种常见的数列,在数学、物理和经济等领域都有着广泛的应用。
通过应用等差数列,我们可以更好地理解和解决各种实际问题。
根据等差数列的基本性质及基本运用
根据等差数列的基本性质及基本运用等差数列是指数列中相邻两项之差保持恒定的数列。
它在数学中有着广泛的应用,能够帮助我们解决一系列的问题。
在本文档中,我们将探讨等差数列的基本性质以及其在实际问题中的基本运用。
1. 等差数列的基本性质等差数列的基本性质主要有以下几点:1.1 等差数列的通项公式等差数列的通项公式可以帮助我们找到数列中任意一项的值。
对于等差数列$a_1, a_2, a_3, ..., a_n$,其通项公式为:$$a_n = a_1 + (n-1) \cdot d$$其中,$a_n$表示第$n$项的值,$a_1$表示第一项的值,$d$表示公差。
1.2 等差数列的前$n$项和公式等差数列的前$n$项和公式可以帮助我们求解数列前$n$项的和。
对于等差数列$a_1, a_2, a_3, ..., a_n$,其前$n$项和公式为:$$S_n = \frac{n}{2}(2a_1 + (n-1)d)$$其中,$S_n$表示前$n$项的和。
1.3 等差数列的性质等差数列还有许多其他性质,例如:任意两项之和与中间项之和相等;对于任意的正整数$m$和$n$,它们对应的项数为$a_m$和$a_n$,则第$(n+m)$项与第$(n-m)$项之和等于$2a_n$等等。
这些性质在求解实际问题时非常有用。
2. 等差数列的基本运用等差数列的基本运用包括以下几个方面:2.1 求解未知项当我们已知等差数列中的部分项及公差时,可以通过等差数列的通项公式来求解未知项的值。
2.2 求解前$n$项和当我们需要计算等差数列的前$n$项和时,可以通过等差数列的前$n$项和公式来求解。
2.3 求解问题等差数列在实际问题中有广泛的应用,例如:求解等差数列中某一项的值;求解等差数列中满足特定条件的项数等等。
这些问题都可以通过等差数列的性质和公式来解决。
在实际应用中,我们可以利用等差数列的基本性质和基本运用来解决一系列的问题,例如:计算利息、预测未来的数值等等。
等差数列及应用
等差数列及应用等差数列是一种非常常见且重要的数列,它在数学中有广泛的应用。
本文将介绍等差数列的概念和性质,并展示它们在实际问题中的应用。
一、等差数列的定义等差数列是指数列中相邻的两项之差都相等的数列。
它可以用以下公式来表示:an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,d为公差,n为项数。
在等差数列中,首项和公差是两个重要的参数,可以决定整个数列的特征。
例如,数列2,5,8,11,14就是一个等差数列,其中首项a1为2,公差d为3。
二、等差数列的性质1. 公差性质:等差数列中的任意一项与它前面的一项之差都相等。
即an - an-1 = d,对于任意的n>1。
2. 通项公式:等差数列的第n项可以通过通项公式an = a1 + (n-1)d来计算。
3. 首项和末项:等差数列的首项a1和末项an可以通过an = a1 + (n-1)d来计算。
4. 求和公式:等差数列的前n项和Sn可以通过求和公式Sn =(n/2)(a1 + an)来计算。
三、等差数列的应用等差数列在实际问题中有广泛的应用,下面将介绍几个常见的应用场景。
1. 资金计划问题假设某公司计划在未来几个月内按照等差数列的方式增加投入的资金,首月投入10000元,每个月递增500元。
我们可以利用等差数列的通项公式an = 10000 + (n-1)500来计算每个月的投入金额。
2. 等差数列的和假设某人每天存储一定数量的水资源,首日存储10升,每日增加3升。
如果想知道某个特定日子之前总共存储了多少水,可以使用等差数列的求和公式Sn = (n/2)(a1 + an)来计算。
3. 等差数列的平均值假设某班级一次数学考试中,学生们的成绩呈等差数列分布。
已知首位同学的得分为80分,末位同学得分为100分,共有20位学生。
我们可以使用等差数列的求和公式来计算平均分。
四、总结等差数列是指数列中相邻的两项之差相等的数列,具有公差、通项公式、求和公式等性质。
等差数列的性质及应用
等差数列的性质及应用等差数列是指数列中相邻项之间的差值保持不变的数列。
它是数学中常见且重要的数列类型之一,在数学及其他领域都有着广泛的应用。
本文将探讨等差数列的性质及其在实际问题中的应用。
一、等差数列的定义与性质1. 定义:等差数列可以定义为一个数列,其中每一项与它的前一项之差等于一个常数d,称为等差数列的公差。
2. 通项公式:假设等差数列的首项为a₁,公差为d,则第n项可以表示为an = a₁ + (n-1)d。
3. 求和公式:假设等差数列的首项为a₁,末项为an,项数为n,则等差数列的和可以表示为Sn = (a₁ + an) * n / 2。
二、等差数列的应用1. 数学问题中的应用:等差数列在数学问题中经常出现。
例如,找出等差数列中的特定项、求等差数列的和等都可以通过等差数列的性质与公式进行解决。
2. 自然科学中的应用:等差数列在自然科学中也有着广泛的应用。
例如,物理学中的匀速直线运动、化学中的反应速率等都可以建立在等差数列的基础上,通过分析数值变化的规律来求解实际问题。
3. 经济学与金融学中的应用:等差数列在经济学与金融学中也有着重要的应用。
例如,研究某种商品价格的变化、计算贷款利息等都可以运用等差数列的概念。
三、实际问题中的等差数列应用举例1. 降雨量分析:假设某地区每年的降雨量以等差数列的形式增长,首年降雨量为100毫米,公差为10毫米。
求第5年的降雨量。
解答:根据等差数列的通项公式,第5年的降雨量可以表示为a₅ = a₁ + (5-1)d = 100 + 4*10 = 140毫米。
2. 平均成绩计算:某学生连续4次数学考试的成绩构成等差数列,首次考试得了80分,公差为4分。
求这4次考试的平均分。
解答:根据等差数列的求和公式,这4次考试的总分为S₄ = (80 +a₄) * 4 / 2,其中a₄为最后一次考试的成绩。
平均分可以表示为S₄ / 4,即(80 + a₄) * 2。
由此可得,平均分为(80 + a₄) * 2 / 4。
等差数列的性质与应用
等差数列的性质与应用等差数列(Arithmetic Progression,简称AP)是数学中的重要概念之一,它是一种具有特定规律的数列。
本文将介绍等差数列的性质及其在实际问题中的应用。
一、等差数列的定义等差数列是指具有相同公差的数列。
公差(common difference)是指相邻两项之差的固定值,用d表示。
一般情况下,等差数列的首项用a1表示。
例如,数列1,4,7,10,13是一个等差数列,其公差为3,首项为1。
二、等差数列的性质1. 公差确定等差数列的性质之一是公差确定了数列的规律。
通过公差的取值,可以唯一确定一个等差数列。
2. 通项公式等差数列可以由通项公式来表示。
通项公式(general term formula)用an表示等差数列的第n项,首项为a1,公差为d,则通项公式可以表示为:an = a1 + (n-1)d。
通过通项公式,我们可以直接计算等差数列中的第n项的数值,而不需要一个一个进行递推。
3. 前n项和公式等差数列的前n项和公式(sum of the first n terms)是指等差数列的前n项和的计算公式。
设Sn表示等差数列的前n项和,则有Sn =(a1+an) * n / 2。
前n项和公式的应用非常广泛,可以用于计算各种等差数列的和,简化计算过程。
三、等差数列的应用等差数列是数学在实际问题中的重要应用之一,广泛用于各种领域。
1. 财务规划在财务规划中,我们经常需要计算一系列年度投资或者收益的总和。
如果投资或者收益之间存在固定的增长或者减少幅度,那么可以使用等差数列的前n项和公式来计算总和。
通过这种方式,可以快速计算出未来的财务状况。
2. 人口统计人口统计学中,经常需要计算一段时间内的人口总数或者增长率。
如果人口每年按照相同的比例增长或者减少,那么可以使用等差数列的前n项和公式来计算总数。
这在城市规划、人口迁移研究等领域中具有重要意义。
3. 流程控制在控制工程中,常常需要设计各种流程控制方案。
等差数列及性质
等差数列及性质一、知识梳理:1.等差数列的定义(1)前提条件:①从第2项起.②每一项与它的前一项的差等于同一个常数.(2)结论:这个数列是等差数列.(3)相关概念:这个常数叫做等差数列的公差,常用字母d表示.2.等差中项(1)前提:三个数a,A,b成等差数列.(2)结论:A叫做a,b的等差中项.(3)满足的关系式:2A=a+b.34.等差数列通项公式的推广5.等差数列的性质(1){a n}是公差为d的等差数列,若正整数m,n,p,q满足m+n=p+q,则:a m+a n=a p+a q.特别地,当m+n=2k(m,n,k∈N*)时,a m+a n=2a k.(2)对有穷等差数列,与首末两项“等距离”的两项之和等于首末两项的和,即a1+a n =a2+a n-1=…=a k+a n-k+1=….(3)若{a n}是公差为d的等差数列,则①{c+a n}(c为任一常数)是公差为d的等差数列;②{ca n}(c为任一常数)是公差为cd的等差数列;③{a n+a n+k}(k为常数,k∈N*)是公差为2d的等差数列.(4)若{a n},{b n}分别是公差为d1,d2的等差数列,则数列{pa n+qb n}(p,q是常数)是公差为pd1+qd2的等差数列.(5).等差数列的图象由a n=d n+(a1-d),可知其图像是直线上的一些等间隔的点,其中是该直线的斜率.(6).等差数列的单调性:对于a n=d n+(a1-d),(1)当d>0时,{a n}为;(2)当d<0时,{a n}为;(3)当d=0时,{a n}为.二、题型探究:探究一:等差数列的通项公式及其应用例1.(1)已知等差数列{a n}:3,7,11,15,….①135,4m+19(m∈N*)是{a n}中的项吗?试说明理由.②若a p,a q(p,q∈N*)是数列{a n}中的项,则2a p+3a q是数列{a n}中的项吗?并说明你的理由.(2)在等差数列{a n}中,已知a5=10,a12=31,则首项a1=________,公差d=________.1.(1)若数列{a n }为等差数列,a p =q ,a q =p (p ≠q ),则a p +q =________.(2)已知等差数列{a n }中,a 15=33,a 61=217,试判断153是不是这个数列的项,如果是,是第几项?探究二:等差数列的判定例2.(1)已知函数f (x )=3xx +3,数列{x n }的通项由x n =f (x n -1)(n ≥2且x ∈N *)确定.①求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 是等差数列;②当x 1=12时,求x 2 015.(2)已知1b +c ,1c +a ,1a +b 成等差数列,证明:a 2,b 2,c 2也成等差数列.等差数列的判定方法有以下三种:(1)定义法:a n +1-a n =d (常数)(n ∈N *)⇔{a n }为等差数列; (2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2(n ∈N *)⇔{a n }为等差数列;(3)通项公式法:a n =an +b (a ,b 是常数,n ∈N *)⇔{a n }为等差数列. 但如果要证明一个数列是等差数列,则必须用定义法或等差中项法.2.(1)判断下列数列是否为等差数列:①在数列{a n }中a n =3n +2; ②在数列{a n }中a n =n 2+n .(2)已知c n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -5,n ≥2,则数列{c n }________等差数列(填“是”或“不是”).(3)已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=2a n a n +2,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是否为等差数列?说明理由.探究三:等差中项的应用例3.一个等差数列由三个数组成,三个数的和为9,三个数的平方和为35,求这三个数.[互动探究]若将题中的三个数改为四个数成等差数列,且四个数之和为26,第二个数与第三个数之积为40,求这四个数.三个数或四个数成等差数列的设法当三个数或四个数成等差数列且和为定值时,方法一:可设出首项a1和公差d,列方程组求解.方法二:采用对称的设法,三个数时,设为a-d,a,a+d;四个数时,可设为a-3d,a-d,a+d,a+3d.3.(1)方程x2-6x+1=0的两根的等差中项为()A.1 B.2C.3 D.4(2)已知单调递增的等差数列{a n}的前三项之和为21,前三项之积为231,求数列{a n}的通项公式.探究四:等差数列性质的应用例4.在等差数列{a n}中:(1)若a5=a,a10=b,求a15;(2)若a3+a8=m,求a5+a6.(3)若a1+a2+…+a5=30,a6+a7+…+a10=80,求a11+a12+…+a15.(1)利用等差数列的通项公式列关于a1和d的方程组,求出a1和d,进而解决问题是处理等差数列问题的最基本方法.(2)巧妙地利用等差数列的性质,可以大大简化解题过程.4.(1)已知等差数列{a n }满足a 1+a 2+a 3+…+a 101=0,则有( ) A .a 1+a 101>0 B .a 2+a 101<0 C .a 3+a 99=0 D .a 51=51(2)若x ≠y ,且两个数列x ,a 1,a 2,y 和x ,b 1,b 2,b 3,y 各成等差数列,那么a 1-a 2b 1-b 2等于( )A .1 B.23C.34D.43探究五:等差数列的综合问题例5.在公差不为零的等差数列{a n }中,a 1,a 2为方程x 2-a 3x +a 4=0的根,求数列{a n }的通项公式.例6.在数列{a n }中,a 1=1,3a n a n -1+a n -a n -1=0(n ≥2,n ∈N *).(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)若λa n +1a n +1≥λ对任意n ≥2的整数恒成立,求实数λ的取值范围.5.(1)数列{a n }中,a 1=1,a 2=23,且1a n -1+1a n +1=2a n ,则a n =________.(2)已知数列{a n }满足(a n +1-a n )(a n +1+a n )=16,且a 1=1,a n >0.①求证:数列{a 2n }为等差数列; ②求a n .例7.已知等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,且a 11=-26,a 51=54,求a 14的值.你能判断该数列从第几项开始为正数吗?[解] 由等差数列通项公式a n =a 1+(n -1)d ,列方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 1+10d =-26,a 1+50d =54,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-46,d =2.∴a 14=-46+13×2=-20.∴a n =-46+(n -1)×2=2n -48. 令a n ≥0,得2n -48≥0⇒n ≥24, ∴从第25项开始,各项为正数.[错因与防范] (1)忽略了对“从第几项开始为正数”的理解,误认为n =24也满足条件.(2)由通项公式计算时,易把公式写成a n =a 1+nd ,导致结果错误.(3)等差数列通项公式中有a 1,a n ,n ,d 四个量,知三求一,一定要准确应用公式.7.(1)首项为24的等差数列,从第10项开始为负数,则公差d 的取值范围是________. (2)一个等差数列的首项为125,公差d >0,从第10项起每一项都大于1,求公差d 的范围.例8.(本题满分12分)两个等差数列5,8,11,…和3,7,11,…都有100项,那么它们共有多少相同的项?[解] 设已知的两数列的所有相同的项构成的新数列为{c n },c 1=11.2分 又等差数列5,8,11,…的通项公式为a n =3n +2,4分 等差数列3,7,11,…的通项公式为b n =4n -1.6分 所以数列{c n }为等差数列,且公差d =12,①8分 所以c n =11+(n -1)×12=12n -1.10分又a 100=302,b 100=399,c n =12n -1≤302,②得n ≤2514,可见已知两数列共有25个相同的项.12分[规范与警示] (1)解题过程中①处易出现令3n +2=4n -1,解得n =3的错误,这实际上是混淆了两个n 的取值而导致的错误,也是常犯错误,解题过程中②处易出现c n =12n -1≤399,导致错误.这是对题意不理解造成的,两个数列的公共项应以较小的为基准求解.(2)在解决数列的问题时弄清公式中各量的含义,不同的数列中同一量的意义是相同的,但是并不一定对应.如本例中项数n 在数列{a n }和数列{b n }中的意义,当项相同时,对应的序号n 不一定相同.巩固练习:1.(2015·汉口高二检测)下列说法中正确的是( )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2.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 +13.(2014·高考重庆卷)在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7=( ) A .5 B .8C .10 D .144.设{a n },{b n }都是等差数列,且a 1=25,b 1=75,a 2+b 2=100,则a 37+b 37=( ) A .0 B .37C .100 D .-37 5.(2014·高考辽宁卷)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 <0B .d >0C .a 1d <0 D .a 1d >0 6.(2015·泰安高二检测)在等差数列{a n }中,a 3,a 10是方程x 2-3x -5=0的根,则a 5+a 8=________.7.(2015·河北省石家庄市月考)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________.8.已知数列{a n }满足a 1=1,若点⎝ ⎛⎭⎪⎫a n n ,a n +1n +1在直线x -y +1=0上,则a n=________.9.已知△ABC 的一个内角为120°,并且三边长构成公差为4的等差数列,则△ABC的面积为________.10.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 9.11.数列{a n }为等差数列,b n =⎝⎛⎭⎫12a n,又已知b 1+b 2+b 3=218,b 1b 2b 3=18,求{a n }的通项公式.12.已知数列{a n }满足a 1=4,a n =4-4a n -1(n >1),记b n =1a n -2.(1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式.备选:《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节的容积共为3升,下面3节的容积共为4升,则第5节的容积为________升.巩固练习答案:1.解析:选C.因为a ,b ,c 成等差数列,则2b =a +c , 所以2b +4=a +c +4,即2(b +2)=(a +2)+(c +2), 所以a +2,b +2,c +2成等差数列.2.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. 3.解析:选B.法一:设等差数列的公差为d ,则a 3+a 5=2a 1+6d =4+6d =10,所以d =1,a 7=a 1+6d =2+6=8.法二:由等差数列的性质可得a 1+a 7=a 3+a 5=10,又a 1=2,所以a 7=8. 4.解析:选C.设c n =a n +b n ,由于{a n },{b n }都是等差数列,则{c n }也是等差数列,且c 1=a 1+b 1=25+75=100,c 2=a 2+b 2=100, ∴{c n }的公差d =c 2-c 1=0.∴c 37=100,即a 37+b 37=100.5.解析:选C.设b n =2a 1a n ,则b n +1=2a 1a n +1,由于{2a 1a n }是递减数列,则b n >b n +1,即2a 1a n >2a 1a n +1.∵y =2x 是单调增函数,∴a 1a n >a 1a n +1,∴a 1a n -a 1(a n +d )>0,∴a 1(a n -a n -d )>0,即a 1(-d )>0,∴a 1d <0.6.解析:由已知得a 3+a 10=3.又数列{a n }为等差数列,∴a 5+a 8=a 3+a 10=3. 答案:37.解析:由等差数列的性质可知,a 3+a 5+a 7+a 9+a 11=(a 3+a 11)+(a 5+a 9)+a 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=a 5+a 9=2a 7=40.答案:408.解析:由题设可得a n n -a n +1n +1+1=0,即a n +1n +1-a n n =1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以1为公差的等差数列,且首项为1,故通项公式a nn=n ,所以a n =n 2.答案:n 29.解析:由于三边长构成公差为4的等差数列,故可设三边长分别为x -4,x ,x +4. 由一个内角为120°,知其必是最长边x +4所对的角. 由余弦定理得,(x +4)2=x 2+(x -4)2-2x (x -4)·cos 120°, ∴2x 2-20x =0,∴x =0(舍去)或x =10, ∴S △ABC =12×(10-4)×10×sin 120°=15 3.答案:15 310.解:(1)∵a 5=-1,a 8=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d =-1a 1+7d =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-5d =1. (2)设数列{a n }的公差为d .由已知得,⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1+5d =12a 1+3d =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1d =2.∴a n =1+(n -1)×2=2n -1,∴a 9=2×9-1=17.11.解:∵b 1+b 2+b 3=⎝⎛⎭⎫12a 1+⎝⎛⎭⎫12a 2+⎝⎛⎭⎫12a 3=218,b 1b 2b 3=⎝⎛⎭⎫12a 1+a 2+a 3=18,∴a 1+a 2+a 3=3. ∵a 1,a 2,a 3成等差数列,可设a 1=a 2-d ,a 3=a 2+d ,∴a 2=1. 由⎝⎛⎭⎫121-d+12+⎝⎛⎭⎫121+d =218,得2d +2-d =174,解得d =2或d =-2. 当d =2时,a 1=1-d =-1,a n =-1+2(n -1)=2n -3;当d =-2时,a 1=1-d =3,a n =3-2(n -1)=-2n +5. 12.解:(1)证明:b n +1-b n =1a n +1-2-1a n -2=1(4-4a n)-2-1a n -2=a n 2(a n -2)-1a n -2=a n -22(a n -2)=12.又b 1=1a 1-2=12,∴数列{b n }是首项为12,公差为12的等差数列.(2)由(1)知b n =12+(n -1)×12=12n .∵b n =1a n -2,∴a n =1b n +2=2n +2.∴数列{a n }的通项公式为a n =2n+2.备选:解析:设自上而下各节的容积构成的等差数列为 a 1,a 2,a 3,a 4,a 5,a 6,a 7,a 8,a 9.则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2+a 3+a 4=4a 1+6d =3,a 7+a 8+a 9=3a 1+21d =4.解得⎩⎨⎧a 1=1322,d =766,故a 5=a 1+4d =6766. 答案:67667(1)解析:a n =24+(n -1)d ,由题意知,⎩⎪⎨⎪⎧a 10<0,a 9≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧24+9d <0,24+8d ≥0,解得-3≤d <-83.答案:⎣⎡⎭⎫-3,-83 (2)解:设等差数列为{a n },由d >0,知a 1<a 2<…<a 9<a 10<a 11…,依题意,有⎩⎪⎨⎪⎧1<a 10<a 11<…,a 1<a 2<…<a 9≤1,即⎩⎪⎨⎪⎧a 10>1a 9≤1⇔⎩⎨⎧125+(10-1)d >1,125+(9-1)d ≤1,解得875<d ≤325,即公差d 的取值范围是⎝⎛⎦⎤875,325.。
等差数列的性质及其应用
an-am 类比直线方程的斜率公式得 d= . n-m
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等差数列的“子数列”的性质 2. 若数列{an}是公差为d的等差数列,则 (1){an}去掉前几项后余下的项仍组成公差为d的等差数列; (2)奇数项数列{a2n-1}是公差为2d的等差数列; 偶数项数列{a2n}是公差为2d的等差数列 (3)若{kn}成等差数列,则{akn}也是等差数列;公差为ad (4)从等差数列{an}中等距离抽取项,所得的数列仍为等差数列, 当然公差也随之发生变化.
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解 (1)法一 设等差数列的等差中项为a,公差为d, 则这三个数分别为a-d,a,a+d. 依题意,3a=6且a(a-d)(a+d)=-24, 所以a=2,代入a(a-d)(a+d)=-24, 化简得d2=16,于是d=±4, 故三个数为-2,2,6或6,2,-2. 法二 设首项为a,公差为d,这三个数分别为a,a+d,a+2d, 依题意,3a+3d=6且a(a+d)(a+2d)=-24, 所以a=2-d,代入a(a+d)(a+2d)=-24, 得2(2-d)(2+d)=-24,4-d2=-12, 即d2=16,于是d=±4,三个数为-2,2,6或6,2,-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)
公差为cd的等差数列(c为任一常数) 公差为2d的等差数列(k为常数,k∈N*) 公差为pd+qd′的等差数列(p,q为常数)
(3){an}的公差为d,则d>0⇔{an}为递增数列;d<0⇔{an}为 递减数列;d=0⇔{an}为常数列.
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性质分析
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等差数列的性质与应用
等差数列的性质与应用等差数列,又被称为等差数列,是数学中重要且常见的数列之一。
在学习等差数列时,了解其性质和应用是必不可少的。
本文将详细介绍等差数列的性质以及其在实际生活中的应用。
一、等差数列的定义与性质等差数列是指数列中任意两个相邻项之差都相等的数列。
其一般形式可以表示为:an = a1 + (n-1)d,其中a1是首项,d是公差,n是项数。
下面将介绍等差数列的一些重要性质。
1. 公差等差数列的公差指的是相邻两项之间的差值。
公差可以用来判断数列的性质以及求解数列中的元素。
在等差数列中,任意两项之差都等于公差。
2. 通项公式等差数列的通项公式是指通过数列的首项、公差和项数来表示第n项的公式。
通项公式为:an = a1 + (n-1)d。
利用通项公式,我们可以直接计算出等差数列的任意一项。
3. 前n项和公式等差数列的前n项和公式是指计算前n项和的公式。
对于等差数列而言,其前n项和公式为Sn = (n/2)*(a1+an)。
通过前n项和公式,我们可以快速求解等差数列的前n项和。
二、等差数列的应用等差数列在实际生活中有着广泛的应用。
下面将介绍几个常见的应用场景。
1. 数字排列在许多游戏和密码学中,等差数列常被用来进行数字的排列。
通过等差数列的规律,我们可以更加方便地进行数字的组合和排列。
2. 财务投资在财务投资领域,等差数列的概念常被用来计算复利和投资收益。
通过对等差数列的分析和计算,我们可以更好地规划和管理自己的财务投资。
3. 经济增长在宏观经济学中,等差数列的概念被用来描述经济的增长趋势。
通过对等差数列的分析,我们可以了解经济增长的速度和趋势,从而制定更有效的经济政策。
4. 进度安排在项目管理和日常生活中,等差数列可以被用来进行进度安排。
通过对等差数列的应用,我们可以更好地规划和安排时间,提高工作和生活的效率。
综上所述,等差数列是一种重要的数学概念,在学习数学和应用数学的过程中具有重要的地位。
通过了解等差数列的性质和应用,我们可以更好地理解和应用数列,同时也能够更好地解决实际生活中遇到的问题。
等差数列的概念、性质及其应用
等差数列的概念、性质及其应用等差数列是数学中的一种常见数列形式,也是初等数学中较为基础的概念之一。
它在数学、物理等领域中都有广泛的应用。
本文将围绕等差数列展开,介绍等差数列的概念、性质及其应用。
一、等差数列的概念等差数列是指数列中的任意两个相邻项之间的差恒定的数列。
设数列的首项为a1,公差为d,则数列中的任意一项可以表示为an=a1+(n-1)d。
其中,a1为首项,d为公差,n为项数。
二、等差数列的性质1. 通项公式:等差数列的通项公式为an=a1+(n-1)d,通过这个公式可以计算出等差数列中任意一项的值。
2. 首项和末项:等差数列的首项为a1,末项为an,根据通项公式可得an=a1+(n-1)d。
3. 公差:等差数列中任意两个相邻项之间的差称为公差,常用字母d表示。
4. 项数:等差数列中项的个数称为项数,常用字母n表示。
5. 求和公式:等差数列的前n项和可以通过求和公式Sn=n/2*(a1+an)来计算。
三、等差数列的应用等差数列在实际应用中有着广泛的应用,以下列举几个常见的应用场景:1. 金融领域:等差数列常用于计算利息、贷款等金融问题中。
例如,某人每月存款1000元,存款期限为10个月,假设存款的年利率为5%,那么可以通过等差数列的求和公式计算出存款的总金额。
2. 物理学:等差数列可以用来描述物体在匀速运动中的位移变化。
例如,某物体以每秒10米的速度匀速向前运动,可以通过等差数列的通项公式计算出物体在任意时间点的位置。
3. 数学研究:等差数列是数学中的一个重要概念,研究等差数列的性质有助于深入理解数列的规律和数学推理的方法。
等差数列是数学中的一个重要概念,它在数学、物理、金融等领域中都有广泛的应用。
通过等差数列的概念、性质及其应用的介绍,我们可以更好地理解等差数列的本质和作用,进一步拓展数学思维,并将其运用到实际问题中。
希望本文能对读者对等差数列有更深入的了解和应用提供帮助。
新教材高考数学第二课时等差数列的性质及实际应用练习含解析选修2
第二课时 等差数列的性质及实际应用课标要求素养要求1.能根据等差数列的定义推出等差数列的性质,并能运用这些性质简化运算.2.能在具体的问题情境中,发现数列的等差关系,并解决相应的问题.通过推导等差数列的性质及其应用,提升学生的数学抽象和逻辑推理素养,通过利用等差数列的相关公式解决实际应用问题,提升学生的数学建模和数学运算素养.新知探究请同学们思考以下问题:若等差数列{a n }为1,3,5,7,…,2n -1,则数列{a n +2},{2a n }是等差数列吗? 提示 因为等差数列的通项为a n =2n -1,则a n +2=2n -1+2=2n +1,2a n =2(2n -1)=4n -2,可判断数列{a n +2},{2a n }都是等差数列,一般地,若{a n }为等差数列,则{a n +c },{ca n }也是等差数列,你还知道等差数列的其他性质吗?1.等差数列通项公式的变形及推广 (1)a n =dn +(a 1-d )(n ∈N *), (2)a n =a m +(n -m )d (m ,n ∈N *), (3)d =a n -a m n -m(m ,n ∈N *,且m ≠n ). 2.若{a n },{b n }分别是公差为d ,d ′的等差数列,则有数列 结论{c +a n } 公差为d 的等差数列(c 为任一常数) {c ·a n } 公差为cd 的等差数列(c 为任一常数) {a n +a n +k } 公差为2d 的等差数列(k 为常数,k ∈N *) {pa n +qb n }公差为pd +qd ′的等差数列(p ,q 为常数)3.在有穷等差数列中,与首末两项“等距离”的两项之和等于首项与末项的和,即a 1+a n =a 2+a n-1=a3+a n-2=….4.下标性质在等差数列{a n}中,若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则a m+a n=a p+a q.特别的,若m+n=2p(m,n,p∈N*),则有a m+a n=2a p.拓展深化[微判断]1.等差数列{a n}中,必有a10=a1+a9.(×)提示反例:a n=n-1,a10=9,a1+a9=8,不满足a10=a1+a9.2.若数列a1,a2,a3,a4,…是等差数列,则数列a1,a3,a5,…也是等差数列.(√)3.若数列a1,a3,a5,…和a2,a4,a6…都是公差为d的等差数列,则a1,a2,a3…也是等差数列.(×)提示反例:设两数列为1,3,5,…,4,6,8,…,显然1,4,3,6,5,8,…不是等差数列.4.若数列{a n}为等差数列,则a n+1=a n-1+2d,n>1,且n∈N*.(√)[微训练]1.在等差数列{a n}中,a10=18,a2=2,则公差d=( )A.-1B.2C.4D.6解析由题意知a10-a2=8d,即8d=16,d=2.答案 B2.已知等差数列{a n}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有( )A.a1+a101>0B.a2+a101<0C.a3+a99=0D.a51=51解析∵a1+a2+…+a101=0,又∵a1+a101=a2+a100=a3+a99=…=2a51,∴101a51=0,∴a51=0,a3+a99=2a51=0.答案 C3.在等差数列{a n}中,若a2+a8=-3,a4=-2,则a6=________.解析由a2+a8=a4+a6得a6=-1.答案-1[微思考]1.在等差数列{a n}中,a k,a k+m,a k+2m,…(k,m∈N*)是等差数列吗?若是,公差是多少?提示是.若{a n}的公差为d,则a k,a k+m,a k+2m,…的公差为md.2.在等差数列{a n}中,若m,n,p,q,…成等差数列,那么a m,a n,a p,a q,…也成等差数列吗?若成等差数列,公差是什么?提示 成等差数列,若{a n }的公差为d ,则a m ,a n ,a p ,a q ,…的公差为(n -m )d .题型一 a n =a m +(n -m )d 的应用【例1】 在等差数列{a n }中,已知a 2=5,a 8=17,求数列的公差及通项公式. 解 因为a 8=a 2+(8-2)d ,所以17=5+6d ,解得d =2. 又因为a n =a 2+(n -2)d ,所以a n =5+(n -2)×2=2n +1,n ∈N *.规律方法 灵活利用等差数列的性质,可以减少运算.令m =1,a n =a m +(n -m )d 即变为a n =a 1+(n -1)d ,可以减少记忆负担.【训练1】 已知{b n }为等差数列,若b 3=-2,b 10=12,则b 8=________. 解析 法一 ∵{b n }为等差数列,∴可设其公差为d , 则d =b 10-b 310-3=12-(-2)7=2,∴b n =b 3+(n -3)d =2n -8. ∴b 8=2×8-8=8. 法二 由b 8-b 38-3=b 10-b 310-3=d ,得b 8=b 10-b 310-3·5+b 3=2×5+(-2)=8. 答案 8题型二 等差数列性质的应用【例2】 已知数列{a n }为等差数列,且公差为d . (1)若a 15=8,a 60=20,求a 105的值;(2)若a 2+a 3+a 4+a 5=34,a 2a 5=52,求公差d . 解 (1)法一 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+14d =8,a 1+59d =20,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=6415,d =415.故a 105=a 1+104d =6415+104×415=32.法二 ∵{a n }为等差数列,∴d =a 60-a 1560-15=415, ∴a 105=a 60+45×415=32.法三 ∵{a n }为等差数列, ∴a 15,a 60,a 105也成等差数列,则2a 60=a 15+a 105, ∴a 105=2×20-8=32.(2)由a 2+a 3+a 4+a 5=34,得2(a 2+a 5)=34, ∴a 2+a 5=17.由⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a 5=17,a 2a 5=52,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.规律方法 等差数列运算的两条常用思路(1)根据已知条件,列出关于a 1,d 的方程(组),确定a 1,d ,然后求其他量.(2)利用性质巧解,观察等差数列中项的序号,若满足m +n =p +q =2r (m ,n ,p ,q ,r ∈N *),则a m +a n =a p +a q =2a r .【训练2】 (1)在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8=10,则3a 5+a 7=________. (2)已知等差数列{a n }中,a 1+a 4+a 7=39,a 2+a 5+a 8=33,则a 3+a 6+a 9=________. 解析 (1)3a 5+a 7=2a 5+(a 5+a 7)=2a 5+2a 6=2(a 3+a 8)=20.(2)法一 由性质可知,数列a 1+a 4+a 7,a 2+a 5+a 8,a 3+a 6+a 9是等差数列,所以2(a 2+a 5+a 8)=(a 1+a 4+a 7)+(a 3+a 6+a 9),则a 3+a 6+a 9=2×33-39=27.法二 设等差数列{a n }的公差为d ,则(a 2+a 5+a 8)-(a 1+a 4+a 7)=(a 2-a 1)+(a 5-a 4)+(a 8-a 7)=3d =-6,解得d =-2,所以a 3+a 6+a 9=a 2+d +a 5+d +a 8+d =27. 答案 (1)20 (2)27题型三 等差数列的设法与求解【例3】 已知四个数依次成等差数列且是递增数列,四个数的平方和为94,首尾两数之积比中间两数之积少18,求此等差数列.解 设四个数为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,则⎩⎪⎨⎪⎧(a -3d )2+(a -d )2+(a +d )2+(a +3d )2=94,(a -3d )(a +3d )+18=(a -d )(a +d ), 又因为是递增数列,所以d >0, 所以解得a =±72,d =32,此等差数列为-1,2,5,8或-8,-5,-2,1.【迁移】 已知单调递增的等差数列{a n }的前三项之和为21,前三项之积为231,求数列{a n }的通项公式.解 法一 根据题意,设等差数列{a n }的前三项分别为a 1,a 1+d ,a 1+2d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+d )+(a 1+2d )=21,a 1(a 1+d )(a 1+2d )=231, 即⎩⎪⎨⎪⎧3a 1+3d =21,a 1(a 1+d )(a 1+2d )=231,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =4或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=11,d =-4. 因为数列{a n }为单调递增数列,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =4,从而等差数列{a n }的通项公式为a n =4n -1.法二 由于数列{a n }为等差数列,所以可设前三项分别为a -d ,a ,a +d ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )+a +(a +d )=21,(a -d )a (a +d )=231,即⎩⎪⎨⎪⎧3a =21,a (a 2-d 2)=231,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =7,d =4或⎩⎪⎨⎪⎧a =7,d =-4.由于数列{a n }为单调递增数列, 所以⎩⎪⎨⎪⎧a =7,d =4,从而a n =4n -1.规律方法 等差数列项的常见设法(1)通项法:设数列的通项公式,即设a n =a 1+(n -1)d .(2)对称项设法:当等差数列{a n }的项数为奇数时,可设中间一项为a ,再以公差为d 向两边分别设项:…,a -2d ,a -d ,a ,a +d ,a +2d ,…;当等差数列{a n }的项数为偶数时,可设中间两项分别为a -d ,a +d ,再以公差为2d 向两边分别设项:…,a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,….对称项设法的优点是:若有n 个数构成等差数列,利用对称项设法设出这个数列,则其各项和为na .【训练3】 已知四个数成等差数列,它们的和为26,中间两项的积为40,求这四个数. 解 法一 设此等差数列的首项为a 1,公差为d .根据题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+d )+(a 1+2d )+(a 1+3d )=26,(a 1+d )(a 1+2d )=40.化简得⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+6d =26,a 21+3a 1d +2d 2=40,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =3或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=11,d =-3. 所以这四个数分别为2,5,8,11或11,8,5,2.法二 设这四个数为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧(a -3d )+(a -d )+(a +d )+(a +3d )=26,(a -d )(a +d )=40, 即⎩⎪⎨⎪⎧4a =26,a 2-d 2=40,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =132,d =32或⎩⎪⎨⎪⎧a =132,d =-32,所以所求四个数为2,5,8,11或11,8,5,2.题型四 等差数列的实际应用【例4】 中国历法推测遵循以算为主、以测为辅的原则.例如《周髀算经》和《易经》里对二十四节气的晷影长的记录中,冬至和夏至的晷影长是实测得到的,其他节气的晷影长则是按照等差数列的规律计算得出的.下表为《周髀算经》对二十四节气晷影长的记录,其中115.146寸表示115寸146分(1寸=10分).与清明之间的晷影长之差为( ) A.105.6寸 B.48寸 C.57.6寸D.67.2寸解析 设晷影长构成等差数列{a n },公差为d ,则a 1=130.0,a 13=14.8,d =a 13-a 113-1=-9.6,故小寒与清明之间的晷影长之差即为a 2-a 8=-(a 8-a 2)=-6d =57.6. 答案 C规律方法 解决等差数列实际应用问题的步骤及注意点(1)解答数列实际应用问题的基本步骤:①审题,即仔细阅读材料,认真理解题意;②建模,即将已知条件翻译成数学(数列)语言,将实际问题转化成数学问题;③判型,即判断该数列是否为等差数列;④求解,即求出该问题的数学解;⑤还原,即将所求结果还原到实际问题中.(2)在利用数列方法解决实际问题时,一定要弄清首项、项数等关键问题.【训练4】 假设某市2020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均比上一年增加50万平方米.那么该市在________年新建住房的面积开始大于820万平方米.解析 设n 年后该市新建住房的面积为a n 万平方米.由题意,得{a n }是等差数列,首项a 1=450,公差d =50,所以a n =a 1+(n -1)d =400+50n .令400+50n >820,解得n >425.由于n ∈N *,则n ≥9.所以该市在2 029年新建住房的面积开始大于820万平方米.答案 2 029一、素养落地1.通过学习等差数列的性质解决等差数列问题,培养逻辑推理及数学运算素养,通过利用等差数列解决实际问题,提升数学建模素养.2.在等差数列{a n }中,当m ≠n 时,d =a m -a nm -n,利用这个公式很容易求出公差,还可变形为a m =a n +(m -n )d .3.等差数列{a n }中,每隔相同的项抽出来的项按照原来的顺序排列,构成的新数列仍然是等差数列.4.等差数列{a n }中,若m +n =p +q ,则a n +a m =a p +a q (n ,m ,p ,q ∈N *),特别地,若m +n =2p ,则a n +a m =2a p . 二、素养训练1.在等差数列{a n }中,已知a 3=10,a 8=-20,则公差d 等于( ) A.3 B.-6 C.4D.-3解析 由等差数列的性质得a 8-a 3=(8-3)d =5d ,所以d =-20-105=-6.答案 B2.在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7等于( ) A.5 B.8 C.10D.14解析 法一 设等差数列的公差为d ,则a 3+a 5=2a 1+6d =4+6d =10,所以d =1,a 7=a 1+6d =2+6=8.法二 由等差数列的性质可得a 1+a 7=a 3+a 5=10,又a 1=2,所以a 7=8. 答案 B3.在等差数列{a n }中,a 1+a 5=2,a 3+a 7=8,则a 11+a 15=________.解析 (a 3+a 7)-(a 1+a 5)=4d =6,则d =32,则a 11+a 15=(a 1+a 5)+20d =2+20×32=32.答案 324.在等差数列{a n }中,已知5是a 3和a 6的等差中项,则a 1+a 8=________. 解析 由题意知a 3+a 6=10,故a 1+a 8=a 3+a 6=10.答案 105.三个数成等差数列,这三个数的和为6,三个数之积为-24,求这三个数. 解 设这三个数分别为a -d ,a ,a +d .由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )+a +(a +d )=6,(a -d )·a ·(a +d )=-24,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,d =4或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,d =-4.∴所求三个数为-2,2,6或6,2,-2.基础达标一、选择题1.在等差数列{a n }中,若a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=80,则a 7-12a 8的值为( )A.4B.6C.8D.10解析 由a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=5a 6=80,∴a 6=16, ∴a 7-12a 8=12(2a 7-a 8)=12(a 6+a 8-a 8)=12a 6=8.答案 C2.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 由等差数列性质得,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. 答案 B3.在等差数列{a n }中,a 2 018=log 27,a 2 022=log 217,则a 2 020=( )A.0B.7C.1D.49解析 a 2 020=12(a 2 018+a 2 022)=12(log 27+log 217)=12log 2 1=0.答案 A4.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中《均输章》有如下问题:“今有五人分六钱,令前三人所得与后二人等,各人所得均增,问各得几何?”其意思是:“已知A ,B ,C ,D ,E 五人个分重量为6钱(‘钱’是古代的一种重量单位)的物品,A ,B ,C 三人所得钱数之和与D ,E 二人所得钱数之和相同,且A ,B ,C ,D ,E 每人所得钱数依次成递增等差数列,问五个人各分得多少钱的物品?”在这个问题中,C 分得物品的钱数是( ) A.25 B.45C.65D.75解析 设5个人分得的物品的钱数为等差数列中的项a 1,a 2,a 3,a 4,a 5,则a 1+a 2+a 3=a 4+a 5,a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=6=5a 3,a 3=65.答案 C5.等差数列{a n }中,a 5+a 6=4,则log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=( ) A.10B.20C.40D.2+log 25解析 因为2a 1·2a 2·…·2a 10=2a 1+a 2+…+a 10=25(a 5+a 6)=25×4=220,所以原式=log 2220=20. 答案 B 二、填空题6.在等差数列{a n }中,若a 22+2a 2a 8+a 6a 10=16,则a 4a 6=________. 解析 ∵等差数列{a n }中,a 22+2a 2a 8+a 6a 10=16, ∴a 22+a 2(a 6+a 10)+a 6a 10=16,∴(a 2+a 6)(a 2+a 10)=16,∴2a 4·2a 6=16,∴a 4a 6=4. 答案 47.已知数列{a n }是等差数列.若a 4+a 7+a 10=17,a 4+a 5+a 6+…+a 12+a 13+a 14=77,且a k =13,则k =________.解析 设数列{a n }的公差为d ,∵a 4+a 7+a 10=3a 7=17,∴a 7=173.∵a 4+…+a 14=11a 9=77,∴a 9=7,d =23.∴a k -a 9=(k -9)d ,即13-7=(k -9)×23,解得k =18.答案 188.已知等差数列{a n }中,a 1+a 3+a 8=5π4,那么cos(a 3+a 5)=________.解析 在等差数列{a n }中,由a 1+a 3+a 8=5π4,得a 1+(a 1+2d )+(a 1+7d )=5π4,∴3a 1+9d =5π4,即a 1+3d =a 4=5π12,∴a 3+a 5=2a 4=5π6,则cos(a 3+a 5)=cos 5π6=-32.答案 -32三、解答题9.已知三个数成单调递增等差数列,它们的和等于18,它们的平方和等于116,求这三个数.解 设这三个数分别为a -d ,a ,a +d ,且d >0.由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )+a +(a +d )=18,(a -d )2+a 2+(a +d )2=116, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =6,d =2或⎩⎪⎨⎪⎧a =6,d =-2.∵d >0,∴a =6,d =2. ∴这三个数是4,6,8. 10.已知数列{a n }满足a n +1=1+a n 3-a n(n ∈N *),且a 1=0. (1)求a 2,a 3;(2)是否存在一个实常数λ,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -λ为等差数列,请说明理由. 解 (1)因为a 1=0,a n +1=1+a n 3-a n (n ∈N *),所以a 2=1+a 13-a 1=13,a 3=1+a 23-a 2=12.(2)假设存在一个实常数λ,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -λ为等差数列,所以2a 2-λ=1a 1-λ+1a 3-λ,即213-λ=10-λ+112-λ,解得λ=1. 因为1a n +1-1-1a n -1=11+a n 3-a n -1-1a n -1=3-a n 2(a n -1)-1a n -1=1-a n 2(a n -1)=-12,又1a 1-1=-1,所以存在一个实常数λ=1,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -λ是首项为-1,公差为-12的等差数列.能力提升11.下面是关于公差d >0的等差数列{a n }的四个结论:p 1:数列{a n }是递增数列;p 2:数列{na n }是递增数列;p 3:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是递增数列;p 4:数列{a n +3nd }是递增数列. 其中正确的为( )A.p 1,p 2B.p 3,p 4C.p 2,p 3D.p 1,p 4解析 设等差数列首项a 1,d >0,则a n =a 1+(n -1)d =dn +(a 1-d ),∴数列{a n }递增,p 1正确;na n =dn 2+(a 1-d )n ,当n <d -a 12d 时,不递增,p 2错误;a n n =d +a 1-d n,当a 1-d >0时,不递增,p 3错误; [a n +1+3(n +1)d ]-(a n +3nd )=a n +1-a n +3d =4d >0,{a n +3nd }递增,p 4正确,故选D. 答案 D12. 有一批电视机原销售价为每台800元,在甲、乙两家家电商场均有销售.甲商场用如下方法促销:买一台单价为780元,买两台单价为760元,以此类推,每多买一台则所购买各台的单价均减少20元,但每台最少不低于440元;乙商场一律按原价的75%销售.某单位需购买一批此类电视机,则去哪一家商场购买花费较少?解 设某单位需购买电视机n 台.在甲商场购买时,所买电视机的售价构成等差数列{a n },a n =780+(n -1)×(-20)=-20n +800,由a n =-20n +800≥440,得n ≤18,即购买台数不超过18台时,每台售价(800-20n )元;购买台数超过18台时,每台售价440元.到乙商场购买时,每台售价为800×75%=600(元).比较在甲、乙两家家电商场的费用(800-20n )n -600n =20n (10-n ).当n <10时,(800-20n )n >600n ,到乙商场购买花费较少;当n =10时,(800-20n )n =600n ,到甲、乙商场购买花费相同;当10<n ≤18时,(800-20n )n <600n ,到甲商场购买花费较少;当n >18时,440n <600n ,到甲商场购买花费较少.因此,当购买电视机台数少于10台时,到乙商场购买花费较少;当购买电视机10台时,到两家商场购买花费相同;当购买电视机台数多于10台时,到甲商场购买花费较少.创新猜想13.(多选题)已知等差数列{a n }中,a 1=3,公差为d (d ∈N *),若2021是该数列的一项,则公差d 不可能是( )A.2B.3C.4D.5 解析 由2021是该数列的一项,即2021=3+(n -1)d ,所以n =2 018d+1,因为d ∈N *,所以d 是2 018的约数,故d 不可能是3,4和5.答案 BCD14.(多空题)已知两个等差数列{a n }:5,8,11,…与{b n }:3,7,11,…,它们的公共项组成数列{c n },则数列{c n }的通项公式c n =________;若数列{a n }和{b n }的项数均为100,则{c n }的项数是________.解析 由于数列{a n }和{b n }都是等差数列,所以{c n }也是等差数列,且公差为3×4=12,又c 1=11,故c n =11+12(n -1)=12n -1.又a 100=302,b 100=399,由⎩⎪⎨⎪⎧11≤12n -1≤302,11≤12n -1≤399,解得1≤n ≤25.25,故{c n }的项数为25.答案 12n -1 25。
等差数列的认识与公式运用
一、等差数列的定义⑴ 先介绍一下一些定义和表示方法定义:从第二项起,每一项都比前一项大(或小)一个常数(固定不变的数),这样的数列我们称它为等差数列.譬如:2、5、8、11、14、17、20、从第二项起,每一项比前一项大3 ,递增数列100、95、90、85、80、从第二项起,每一项比前一项小5 ,递减数列⑵ 首项:一个数列的第一项,通常用1a 表示末项:一个数列的最后一项,通常用n a 表示,它也可表示数列的第n 项。
项数:一个数列全部项的个数,通常用n 来表示;公差:等差数列每两项之间固定不变的差,通常用d 来表示; 和 :一个数列的前n 项的和,常用n S 来表示 .二、等差数列的相关公式(1)三个重要的公式① 通项公式:递增数列:末项=首项+(项数1-)⨯公差,11n a a n d =+-⨯() 递减数列:末项=首项-(项数1-)⨯公差,11n a a n d =--⨯() 回忆讲解这个公式的时候可以结合具体数列或者原来学的植树问题的思想,让学生明白 末项其实就是首项加上(末项与首项的)间隔个公差个数,或者从找规律的情况入手.同时还可延伸出来这样一个有用的公式:n m a a n m d -=-⨯(),n m >()② 项数公式:项数=(末项-首项)÷公差+1知识点拨等差数列的认识与公式运用找项数还有一种配组的方法,其中运用的思想我们是常常用到的. 譬如:找找下面数列的项数:4、7、10、13、、40、43、46 ,分析:配组:(4、5、6)、(7、8、9)、(10、11、12)、(13、14、15)、、(46、47、48),注意等差是3 ,那么每组有3个数,我们数列中的数都在每组的第1位,所以46应在最后一组第1位,4到48有484145-+=项,每组3个数,所以共45315÷=组,原数列有15组. 当然还可以有其他的配组方法.③ 求和公式:和=(首项+末项)⨯项数÷2 对于这个公式的得到可以从两个方面入手:(思路1) 1239899100++++++11002993985051=++++++++共50个101()()()()101505050=⨯=(思路2)这道题目,还可以这样理解: 23498991001009998973212101101101101101101101+++++++=+++++++=+++++++和=1+和倍和即,和(1001)1002101505050=+⨯÷=⨯=(2) 中项定理:对于任意一个项数为奇数的等差数列,中间一项的值等于所有项的平均数,也等于首项与末项和的一半;或者换句话说,各项和等于中间项乘以项数.譬如:① 48123236436922091800+++++=+⨯÷=⨯=(),题中的等差数列有9项,中间一项即第5项的值是20,而和恰等于209⨯; ② 65636153116533233331089++++++=+⨯÷=⨯=(),题中的等差数列有33项,中间一项即第17项的值是33,而和恰等于3333⨯.模块一、等差数列基本概念及公式的简单应用等差数列的基本认识【例 1】 下面的数列中,哪些是等差数列?若是,请指明公差,若不是,则说明理由。
等差数列的应用
等差数列的应用等差数列是数学中常见的一个概念,它在各个领域都有广泛的应用。
本文将介绍等差数列的定义、性质以及它在实际问题中的应用。
1. 等差数列的定义和性质等差数列是指一个数列中的每一项与它的前一项之差都相等的数列。
用数学符号表示,如果一个数列满足an=a1+(n-1)d,其中a1为首项,d为公差,n为项数,则这个数列就是等差数列。
等差数列具有以下几个性质:(1) 首项和末项的和等于中间任意两项的和;(2) 等差数列的前n项和可以表示为Sn=n(a1+an)/2;(3) 当等差数列的公差为正数时,数列是递增的;当公差为负数时,数列是递减的。
2. 2.1. 数学中的等差数列应用等差数列在数学中有广泛的应用。
例如,在代数学中,等差数列可以用于解决一元二次方程的相关问题。
在数列求和的问题中,等差数列的性质可以帮助我们简化求和的过程,得到更加简洁的表达式。
2.2. 物理中的等差数列应用在物理学中,等差数列也有重要的应用。
例如,当我们研究物体的运动时,等差数列可以帮助我们描述物体在每个时间段内的位移变化情况。
在力学中,等差数列可以用于解决加速度等问题,帮助我们更好地理解物体在运动中的行为。
2.3. 经济学中的等差数列应用等差数列在经济学中也有一定的应用。
例如,当我们分析一项投资项目的收益时,可以使用等差数列来表示每个时间段内的收益情况。
在经济增长的研究中,等差数列可以帮助我们定量地描述经济的发展变化。
2.4. 应用数学中的等差数列应用等差数列在应用数学中也扮演着重要的角色。
例如,在概率论和统计学中,等差数列可以用于解决一些离散事件的计数问题。
在数据分析中,等差数列可以帮助我们更好地理解和描述数据的变化趋势。
总结:等差数列作为一种常见的数学概念,具有许多重要的应用。
它在数学、物理、经济学以及应用数学等领域都有广泛的应用。
通过学习等差数列的定义和性质,我们可以更好地理解和应用它,解决实际问题。
因此,了解等差数列的应用是数学学习中的重要一环。
等差数列的前n项和性质及应用
3、三种题型
数列{an}为等差数列
题型(一)——等差数列前n项和旳有关计算
知三求二
★注意 a a 旳整体代换
1
n
题型(二)——已知Sn,求通项公式an
an=SS1n-Sn-1
n=1, n>1,n∈N*.
题型(三)——等差数列前n项和Sn旳最值问题
4.求等差数列前n项和旳最值措施 (1)二次函数法:用求二次函数旳最值措施来求其 前n项和旳最值,但要注意n∈N*,结合二次函数 图象旳对称性来拟定n旳值,愈加直观. (2)通项法:当 a1>0,d<0,aann≥+1≤0 0 时,Sn 取 得最大值;当 a1<0,d>0,aann≤ +1≥0 0 时,Sn 取 得最小值.
例3.一种等差数列旳前10项旳和为100, 前100项旳和为10,则它旳前110项旳和 为 -110 .
例4.两等差数列{an} 、{bn}旳前n项和分
别是Sn和Tn,且 Sn 7n 1
求 a5 和 an . b5 bn
Tn 4n 27
a5 64 an 14n 6 b5 63 bn 8n 23
性质3:若Sm=Sp (m≠p),则 Sp+m= 0
性质4:(1)若项数为偶数2n,则
S2n=n(a1+a2n)=n(an+an+1) (an,an+1为中
间两项), 此时有:S偶-S奇= nd
,
S奇 S偶
an an1
2024年10月9日星期三
性质4:(1)若项数为奇数2n-1,则 S2n-1=(2n- 1)an (an为中间项),
∴ an=13+(n-1) ×(-2)=-2n+15
由
an 0
an1
新教材高中数学4-2-1等差数列的概念第二课时等差数列的性质及其应用课件新人教A版选择性必修第二册
[对点练清] 已知单调递增的等差数列{an}的前三项之和为21,前三项之积为231,求数列{an} 的通项公式. 解:法一:根据题意,设等差数列{an}的前三项分别为 a1,a1+d,a1+2d, 则aa11+a1+a1+ dda1++2ad1+=22d3= 1,21, 即3aa11a+1+3dd=a211+,2d=231. 解得ad1==43, 或ad1==-114,. 因为数列{an}为单调递增数列,
(2)∵在等差数列{an}中,若m+n=p+q,则am+an=ap+aq,∴a1+a17=a5 +a13.
由条件等式,得a9=117. ∴a3+a15=2a9=2×117=234. [答案] (1)C (2)234
[方法技巧]
本例(1)应用了等差数列的性质:若{an},{bn}是等差数列,则{an+bn}也是等 差数列.
[对点练清]
1.已知{an}为等差数列,a4+a7+a10=30,则a3-2a5的值为 A.10 B.-10 C.15 D.-15
()
解析:法一:设等差数列{an}的公差为d,则30=(a1+3d)+(a1+6d)+(a1+9d) =3a1+18d,即a1+6d=10.故a3-2a5=(a1+2d)-2(a1+4d)=-a1-6d=- 10.
证明:(1)因为{an}是等差数列,设其公差为d, 则an=a1+(n-1)d, 从而,当n≥4时,an-k+an+k=a1+(n-k-1)d+a1+(n+k-1)d=2a1+2(n- 1)d=2an,k=1,2,3, 所以an-3+an-2+an-1+an+1+an+2+an+3=6an, 因此等差数列{an}是“P(3)数列”. (2)数列{an}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,因此, 当n≥3时,an-2+an-1+an+1+an+2=4an,① 当n≥4时,an-3+an-2+an-1+an+1+an+2+an+3=6an.②
等差数列性质及应用
1.等差数列的定义如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示.数学语言表达式:a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数),或a n -a n -1=d (n ≥2,d 为常数). 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 . 通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (m ,n ∈N *). (2)等差数列的前n 项和公式S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d (其中n ∈N *,a 1为首项,d 为公差,a n 为第n 项).3.等差数列及前n 项和的性质(1)若a ,A ,b 成等差数列,则A 叫做a ,b 的等差中项,且A =a +b2.(2)若{a n }为等差数列,且m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *).(3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.(4)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列. (5)S 2n -1=(2n -1)a n .(6)若n 为偶数,则S 偶-S 奇=nd2;若n 为奇数,则S 奇-S 偶=a 中(中间项). 4.等差数列的前n 项和公式与函数的关系 S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n . 数列{a n }是等差数列∈S n =An 2+Bn (A ,B 为常数). 5.等差数列的前n 项和的最值高三数学学案第11期课题: 等差数列性质及应用第11课时第四部分 数列在等差数列{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.高频考点一 等差数列基本量的运算例1、(1)(2012·天津卷)已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100=( ) A.100 B.99C.98D.97(2)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 3=6,S 4=12,则S 6=________.解得⎩⎪⎨⎪⎧A =1,B =-1,即S n =n 2-n ,则S 6=36-6=30.答案 (1)C (2)30【方法规律】(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.【变式探究】 (2019年天津一中高三数学第一次质量检测)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和.若S 8=4S 4,则a 10等于( ) A.172 B.192C.10D.12解析 由S 8=4S 4,得8a 1+8×72×1=4×⎝⎛⎭⎫4a 1+4×32×1,解得a 1=12,∈a 10=a 1+9d =192,故选B. 答案 B高频考点二 等差数列的判定与证明例2、已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *).(1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }中的最大项和最小项,并说明理由. (1)证明 因为a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),则f (x )在区间(-∞,72)和(72,+∞)上为减函数.所以当n =3时,a n 取得最小值-1,当n =4时,a n 取得最大值3. 【感悟提升】等差数列的四个判定方法(1)定义法:证明对任意正整数n 都有a n +1-a n 等于同一个常数.(2)等差中项法:证明对任意正整数n 都有2a n +1=a n +a n +2后,可递推得出a n +2-a n +1=a n +1-a n =a n -a n -1=a n -1-a n -2=…=a 2-a 1,根据定义得出数列{a n }为等差数列.(3)通项公式法:得出a n =pn +q 后,得a n +1-a n =p 对任意正整数n 恒成立,根据定义判定数列{a n }为等差数列.(4)前n 项和公式法:得出S n =An 2+Bn 后,根据S n ,a n 的关系,得出a n ,再使用定义法证明数列{a n }为等差数列.【变式探究】(1)若{a n }是公差为1的等差数列,则{a 2n -1+2a 2n }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)在数列{a n }中,若a 1=1,a 2=12,2a n +1=1a n +1a n +2(n ∈N *),则该数列的通项为( )A .a n =1nB .a n =2n +1C .a n =2n +2D .a n =3n答案 (1)C (2)A1a 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.高频考点三 等差数列的性质及应用例2、(1)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8=________. (2)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=10,S 20=30,则S 30=________. 答案 (1)10 (2)60解析 (1)因为{a n }是等差数列,所以a 3+a 7=a 4+a 6=a 2+a 8=2a 5,a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=5a 5=25,即a 5=5,a 2+a 8=2a 5=10.(2)∈S 10,S 20-S 10,S 30-S 20成等差数列,且S 10=10,S 20=30,S 20-S 10=20, ∈S 30-30=10+2×10=30,∈S 30=60.(2)求等差数列前n 项和S n 最值的两种方法:∈函数法:利用等差数列前n 项和的函数表达式S n =an 2+bn ,通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解. ∈邻项变号法:a .当a 1>0,d <0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧ a m ≥0,a m +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值S m ;b .当a 1<0,d >0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≤0,a m +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值S m .【举一反三】(1)若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列的项数为( )A.13B.12C.11D.10(2)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8=________.(2)因为{a n }是等差数列,所以a 3+a 7=a 4+a 6=a 2+a 8=2a 5,a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=5a 5=25,即a 5=5,a 2+a 8=2a 5=10. 答案 (1)A (2)10高频考点四 等差数列前n 项和及其最值【例4】 (1)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=13,S 3=S 11,当S n 最大时,n 的值是( ) A.5 B.6C.7D.8(2)设数列{a n }的通项公式为a n =2n -10(n ∈N +),则|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=________.S n 取得最大值.(2)由a n =2n -10(n ∈N +)知{a n }是以-8为首项,2为公差的等差数列,又由a n =2n -10≥0得n ≥5,∈n ≤5时,a n ≤0,当n >5时,a n >0,∈|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=-(a 1+a 2+a 3+a 4)+(a 5+a 6+…+a 15)=20+100=130. 答案 (1)C (2)130【方法规律】求等差数列前n 项和的最值,常用的方法:(1)利用等差数列的单调性,求出其正负转折项;(2)利用性质求出其正负转折项,便可求得和的最值;(3)将等差数列的前n 项和S n =An 2+Bn (A ,B 为常数)看作二次函数,根据二次函数的性质求最值.【变式探究】 设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1>0且a 6a 5=911,则当S n 取最大值时,n 的值为( )A.9B.10C.11D.12解析 由a 6a 5=911,得S 11=S 9,即a 10+a 11=0,根据首项a 1>0可推知这个数列递减,从而a 10>0,a 11<0,故n =10时,S n 最大. 答案 B1. 【2016高考新课标1卷】已知等差数列前9项的和为27,,则 ( ) (A )100 (B )99 (C )98 (D )97 【答案】C 【解析】由已知,所以故选C.2【2016高考浙江理数】如图,点列{A n },{B n }分别在某锐角的两边上,且,,().若( )A .是等差数列B .是等差数列C .是等差数列D .是等差数列 【答案】A{}n a 108a =100a =1193627,98a d a d +=⎧⎨+=⎩110011,1,9919998,a d a a d =-==+=-+=1122,,n n n n n n A A A A A A n ++++=≠∈*N 1122,,n n n n n n B B B B B B n ++++=≠∈*N P Q P Q ≠表示点与不重合1n n n n n n n d A B S A B B +=,为△的面积,则{}n S 2{}n S {}n d 2{}n d3.【2016年高考北京理数】已知为等差数列,为其前项和,若,,则_______.. 【答案】6【解析】∈是等差数列,∈,,,, ∈,故填:6.4.【2016高考江苏卷】已知是等差数列,是其前项和.若,则的值是 . 【答案】【解析】由得,因此5.【2015高考重庆,理2】在等差数列中,若=4,=2,则= ( ) A 、-1 B 、0 C 、1 D 、6 【答案】B【解析】由等差数列的性质得,选B .6.【2015高考福建,理8】若 是函数 的两个不同的零点,且 这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则 的值等于( )A .6B .7C .8D .9 【答案】D{}n a n S n 16a =350a a +=6=S {}n a 35420a a a +==40a =4136a a d -==-2d =-616156615(2)6S a d =+=⨯+⨯-={}n a {S }n 21253,S =10a a +=-9a 20.510S =32a =2922(2d)33,23620.d d a -+-=-⇒==+⨯={}n a 2a 4a 6a 64222240a a a =-=⨯-=,a b ()()20,0f x x px q p q =-+>>,,2a b -p q +7.【2013高考天津,理6】设是等差数列. 下列结论中正确的是( ) A .若,则 B .若,则 C .若,则 D .若,则 【答案】C【解析】先分析四个答案支,A 举一反例,而,A 错误,B 举同样反例,,而,B 错误,下面针对C 进行研究,是等差数列,若,则设公差为,则,数列各项均为正,由于,则C.8.【2015高考新课标2,理16】设是数列的前n 项和,且,,则________. 【答案】 【解析】由已知得,两边同时除以,得,故数列是以为首项,为公差的等差数列,则,所以.9.【2015高考广东,理10】在等差数列中,若,则{}n a 120a a +>230a a +>130a a +<120a a +<120a a <<2a >10a <()()21230a a a a -->1232,1,4a a a ==-=-120a a +>230+<a a 1232,1,4a a a ==-=-130a a +<120+>a a {}n a 120a a <<10,a >d 0d >22215111()(2)a a a a d a a d -=+-+22221111220a ad d a ad d =++--=>2113a a a >1a ⇒>n S {}n a 11a =-11n n n a S S ++=n S =1n-111n n n n n a S S S S +++=-=⋅1n n S S +⋅1111n nS S +=--1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭1-1-11(1)n S n n =---=-1n S n=-{}n a 2576543=++++a a a a a 82a a += .【答案】10.10.(2014·天津卷)数列{a n}是等差数列,若a1+1,a3+3,a5+5构成公比为q的等比数列,则q=________.【答案】1【解析】因为数列{a n}是等差数列,所以a1+1,a3+3,a5+5也成等差数列.又a1+1,a3+3,a5+5构为公比为q的等比数列,所以a1+1,a3+3,a5+5为常数列,故q =1.。
等差数列的性质与应用
等差数列的性质与应用等差数列是数学中重要的概念之一,它是指一个数列中的每个数与它的前一个数之差都相等。
等差数列在数学中有着广泛的应用,不仅可以帮助我们理解数学概念,还可以应用于实际生活中的问题。
本文将介绍等差数列的性质与应用,并探讨其在数学和现实世界中的作用。
一、等差数列的定义和性质等差数列的定义很简单,即一个数列中相邻两项之间的差是固定的常数,通常称为公差,记作d。
假设第一项为a₁,第二项为a₂,那么对于任意的正整数n,等差数列可以表示为:aₙ = a₁ + (n - 1)d等差数列的性质主要包括以下几点:1. 公差d决定了等差数列的增长或减少趋势。
如果d>0,数列递增;如果d<0,数列递减。
2. 等差数列的首项和末项的差等于n-1乘以公差d,即aₙ - a₁ = (n - 1)d。
3. 等差数列的前n项和Sn可以表示为Sn = (a₁ + aₙ) * n / 2,也可以用等差数列的首项a₁、公差d和项数n表示为Sn = n * (a₁ + aₙ) / 2。
4. 如果一个数列同时满足前两项差相等和后两项差相等的条件,那么这个数列一定是等差数列。
二、等差数列的应用等差数列在数学中有着广泛的应用,并且能够帮助我们解决许多实际问题。
以下是等差数列在数学和现实世界中的几个典型应用。
1. 数学中的等差数列应用:等差数列的性质使得它可以应用于数列求和、数列推导以及数列运算等方面。
通过对等差数列进行分析和处理,我们可以更好地理解和解决数学问题。
2. 经济学中的应用:在经济学中,等差数列可以用来描述公司的销售额、利润增长等指标的变化趋势。
通过分析等差数列的性质,可以帮助经济学家做出更准确的预测和决策。
3. 物理学中的应用:在物理学中,等差数列被广泛应用于描述初始速度、加速度和位移的关系。
通过对等差数列的运用,物理学家可以更好地理解物体的运动规律,并进行相关研究和实验。
4. 计算机科学中的应用:在计算机科学中,等差数列的性质被用于算法设计和数据处理。
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3
且常数项为0。 2. 若公差 d 0 , 则为递增等差数列, 若公差 d 0 , 则为递减等差数列, 若公差 d 0 , 则为常数列。 3. 当 m n p q 时 , 则 有 a m a n a p a q , 特 别 地 , 当 m n 2 p 时 , 则 有
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Smn m n 。
或求 an 中正负分界项 法三:直接利用二次函数的对称性:由于等差数列前 n 项和的图像是过原点的二次 函数,故 n 取离二次函数对称轴最近的整数时, S n 取最大值(或最小值) 。若 S p S q 则 其对称轴为 n
Keywords: Arithmetic progression; nature; application; skills
目 录
1 绪论.....................................................................................................................3 2 等差数列的性质.................................................................................................4
n a1 a2 n 1
2 n a2 a2 n 2
na n
na n 1
S偶 S 奇 na n 1 na n n a n 1 a n
(2) 当项数为奇数 2n 1 时,则 S 2 n 1 S S 2n 1an 1 S n 1an 1 S n 1 S n S - S an 1 S nan 1 (其中 an+1 是项数为 2n 1 的等差数列的中间项) 。 A 8. {bn } 的前 n 和分别为 An 、 Bn ,且 n f (n) , Bn a (2n 1)an A2 n 1 则 n f (2n 1) 。 bn (2n 1)bn B2 n 1 9. 等 差 数 列 {an } 的 前 n 项 和 S m n , 前 m 项 和 S n m , 则 前 m n 项 和 10. 求 S n 的最值 法一:因等差数列前 n 项是关于 n 的二次函数,故可转化为求二次函数的最值,但 要注意数列的特殊性 n N * 。 法二: (1)“首正”的递减等差数列中,前 n 项和的最大值是所有非负项之和。 a n 0 即当 a1 0,d 0,由 可得 S n 达到最大值时的 n 值。 a n 1 0 (2)“首负”的递增等差数列中,前 n 项和的最小值是所有非正项之和。 a n 0 即 当 a1 0,d 0,由 可得 S n 达到最小值时的 n 值。 a 0 n 1
2
要的刻画量是首项和公差, 因此将等差数列问题转化为首项和公差的问题是一种重要的
S , n 1 思想方法;2) an与S n 的关系:若已知 S n ,巧妙利用 an 1 可以解决通项公 S n S n 1 , n 2
式的问题。反之, an 也可以表示 S n ;3) 函数的思想。 数列学习要紧抓在《江苏省普通高中课程标准教学要求》 ,做好对数列的基本认识, 掌握好数列中各量之间的联系,学会将函数问题转化为数学问题,打好三基,可以有效 地解决高考中所出现的数列问题。 数列向来是中职教材中代数部分的重要内容之一, 它不仅有着广泛的实际应用,而且 起着承前启后的作用,一方面,数列作为一种特殊的函数,与函数思想密不可分,另一方面, 学习数列也为进一步学习数列的极限等内容做好准备。 等差数列是在学生学习了数列的 有关概念和给出数列的两种方法——通项公式和递推公式的基础上, 对数列知识的进一 步深入和拓广,同时等差数列也为今后学习等比数列提供了学习对比的依据。
3 等差数列的性质运用技巧.................................................................................8
1
3.1 巧用等差数列的第二通项公式...................................................................................8 3.2 设项的技巧...................................................................................................................8 3.3 基本量与性质的应用技巧...........................................................................................9 3.4 等差中项与前 n 项和公式结合运用技巧.................................................................10 3.5 等差数列前 n 项和公式的运用技巧.........................................................................10
am an 2a p 。
注: a1 an a2 an 1 a3 an 2 ,
4. 若 an 、 bn 为等差数列,则 an b, 1an 2bn 都为等差数列。 6. 数列 {an } 为等差数列,每隔 k k N * 项取出一项( am , am k , am 2k , am 3k , )仍为等 差数列。 7. 设数列 a n 是等差数列, d 为公差, S 奇 是奇数项的和, S 偶 是偶数项项的和, S n 是前 n 项的和 (1) 当项数为偶数 2n 时,
S奇 a1 a3 a5 a2 n 1 S偶 a2 a4 a6 a2 n S奇 S偶 nan a n nan 1 an 1
5. 若{ a n }是等差数列,则 S n , S 2 n S n , S3n S 2 n ,…也成等差数列。
2 等差数列的性质
如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,这个数列就 叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差常用字母 d 表示。
2.1 等差数列的性质归纳
1. 当公差 d 0 时,等差数列的通项公式 an a1 ( n 1) d dn a1 d 是关于 n 的一次 函数, 且斜率为公差 d ; 前 n 和 S n na1
西昌学院
毕 业 论 文(Βιβλιοθήκη 计)(一二届)题
目:
等差数列的性质及其应用 彝语言文化学院 数学与应用数学 吉子么阿佳 1010010046 阿力非日
院(系、部) : 专 姓 学 业: 名: 号
指导教师:
南京师范大学泰州学院教务处
制
摘要:等差数列是高中数学的一个重要模块,也是高考的必考内容。它同时也是很多同 学的盲点,因为在面对具体问题时,好多同学就不知从何下手。为此,本文借助具体实 例给出了等差数列的性质及其应用,尤其是高中数学习题中的解题技巧。在解题过程中 学生要系统的掌握等差数列的性质并熟练的应用其技巧。 关键词:等差数列;性质;应用;技巧
4 等差数列的例题诠释.......................................................................................13 5 结论...................................................................................................................16 谢辞.....................................................................................................................17 参考文献.............................................................................................................18
2.1 等差数列的性质归纳...................................................................................................4 2.2 等差数列的判定及证明...............................................................................................5
Abstract: The Arithmetic progression is not only one of the most important modules of high school math, but also the compulsory entrance examination
content. For many students, it is a blind spot, because they don’t know how to deal with the specific problems when they are faced with those problems. Therefore, based on the specific examples, this passage will show the problem-solving strategies on the nature of Arithmetic progression and its applications, especially problem-solving skills of the high school exercises. In problem-solving process, students have to master the system and the nature of the arithmetic series skilled application of their skills.