2015等差数列及其性质典型例题
2015年高考第一轮复习数学:3.2 等差数列
3.2 等差数列●知识梳理1.等差数列的概念若数列{a n }从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,则数列{a n }叫等差数列.2.通项公式:a n =a 1+(n -1)d , 推广:a n =a m +(n -m )d .变式:a 1=a n -(n -1)d ,d =11--n a a n ,d =m n a a mn --,由此联想点列(n ,a n )所在直线的斜率.3.等差中项:若a 、b 、c 成等差数列,则b 称a 与c 的等差中项,且b =2ca +;a 、b 、c 成等差数列是2b =a +c 的充要条件. 4.前n 项和:S n =2)(1n a a n +=na 1+2)1(-n n d =n ·a n -21(n -1)nd .变式:21n a a +=n S n =n a a a n +⋅⋅⋅++21=a 1+(n -1)·2d =a n +(n -1)·(-2d).●点击双基1.(2003年全国,文5)等差数列{a n }中,已知a 1=31,a 2+a 5=4,a n =33,则n 是A.48B.49C.50D.51解析:由已知解出公差d =32,再由通项公式得31+(n -1)32=33,解得n =50.答案:C2.(2003年全国,8)已知方程(x 2-2x +m )(x 2-2x +n )=0的四个根组成一个首项为41的等差数列,则|m -n |等于 A.1B.43C.21D.83解析:设4个根分别为x 1、x 2、x 3、x 4,则x 1+x 2=2,x 3+x 4=2,由等差数列的性质,当m +n =p +q 时,a m +a n =a p +a q .设x 1为第一项,x 2必为第4项,可得数列为41,43,45,47,∴m =167,n =1615.∴|m-n |=21. 答案:C3.(2004年春季上海,7)在数列{a n }中,a 1=3,且对任意大于1的正整数n ,点(n a ,1-n a )在直线x -y -3=0上,则a n =___________________.解析:将点代入直线方程得n a -1-n a =3,由定义知{n a }是以3为首项,以3为公差的等差数列,故n a =3n ,即a n =3n 2.答案:3n 24.(2003年春季上海,12)设f (x )=221+x,利用课本中推导等差数列前n 项和的公式的方法,可求得f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6)的值为___________________.解析:倒序相加法,观察函数解析式的特点,得到f (x )+f (1-x )=22,即f (-5)+ f (6)=22,f (-4)+f (5)=22,f (-3)+f (4)=22,f (-2)+f (3)=22,f (-1)+ f (2)=22,f(0)+f (1)=22,故所求的值为32.答案:32●典例剖析【例1】 数列{a n }的前n 项和为S n =npa n (n ∈N *)且a 1≠a 2, (1)求常数p 的值;(2)证明:数列{a n }是等差数列. 剖析:(1)注意讨论p 的所有可能值.(2)运用公式a n =⎩⎨⎧--11n nS S S .2,1≥=n n 求a n .解:(1)当n =1时,a 1=pa 1,若p =1时,a 1+a 2=2pa 2=2a 2,∴a 1=a 2,与已知矛盾,故p ≠1.则a 1=0. 当n =2时,a 1+a 2=2pa 2,∴(2p -1)a 2=0.∵a 1≠a 2,故p =21. (2)由已知S n =21na n ,a 1=0.n ≥2时,a n =S n -S n -1=21na n -21(n -1)a n -1.∴1-n n a a =21--n n .则21--n n a a =32--n n ,…,23a a =12. ∴2a a n=n -1.∴a n =(n -1)a 2,a n -a n -1=a 2. 故{a n }是以a 2为公差,以a 1为首项的等差数列.评述:本题为“S n ⇒a n ”的问题,体现了运动变化的思想. 【例2】 已知{a n }为等差数列,前10项的和S 10=100,前100项的和S 100=10,求前110项的和S 110.剖析:方程的思想,将题目条件运用前n 项和公式,表示成关于首项a 1和公差d 的两个方程.解:设{a n }的首项为a 1,公差为d ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⨯⨯+=⨯⨯+,109910021100,100910211011d a d a 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=.1001099,50111d a∴S 110=110a 1+21×110×109d =-110.评述:解决等差(比)数列的问题时,通常考虑两类方法:①基本量法,即运用条件转化成关于a 1和d (q )的方程;②巧妙运用等差(比)数列的性质(如下标和的性质、子数列的性质、和的性质).一般地,运用数列的性质,可化繁为简.思考讨论此题能按等差数列的关于和的性质来求吗?【例3】 已知数列{a n }的前n 项和S n =12n -n 2,求数列{|a n |}的前n 项和T n .剖析:由S n =12n -n 2知S n 是关于n 的无常数项的二次函数(n ∈N *),可知{a n }为等差数列,求出a n ,然后再判断哪些项为正,哪些项为负,最后求出T n .解:当n =1时,a 1=S 1=12-12=11;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -n 2-[12(n -1)-(n -1)2]=13-2n .∵n =1时适合上式,∴{a n }的通项公式为a n =13-2n .由a n =13-2n ≥0,得n ≤213, 即当 1≤n ≤6(n ∈N *)时,a n >0;当n ≥7时,a n <0. (1)当 1≤n ≤6(n ∈N *)时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =12n -n 2.(2)当n ≥7(n ∈N *)时, T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=(a 1+a 2+…+a 6)-(a 7+a 8+…+a n ) =-(a 1+a 2+…+a n )+2(a 1+…+a 6) =-S n +2S 6=n 2-12n +72.∴T n =⎪⎩⎪⎨⎧+--72121222n n n n ).,7(),,61(**N N ∈≥∈≤≤n n n n评述:此类求和问题先由a n 的正负去掉绝对值符号,然后分类讨论转化成{a n }的求和问题.深化拓展若此题的S n =n 2-12n ,那又该怎么求T n 呢?答案:T n =⎩⎨⎧≥-≤-.72,66n S S n S nn●闯关训练 夯实基础1.等差数列{a n }中,a 10<0,a 11>0且a 11>|a 10|,S n 为其前n 项和,则A.S 1,S 2,…,S 10都小于0,S 11,S 12,…都大于0B.S 1,S 2,…,S 19都小于0,S 20,S 21,…都大于0C.S 1,S 2,…,S 5都小于0,S 6,S 7,…都大于0D.S 1,S 2,…,S 20都小于0,S 21,S 22,…都大于0解析:由题意知⎩⎨⎧>+<+,010,0911d a d a可得d >0,a 1<0.又a 11>|a 10|=-a 10, ∴a 10+a 11>0.由等差数列的性质知a 1+a 20=a 10+a 11>0, ∴S 20=10(a 1+a 20)>0. 答案:B2.等差数列{a n }的前n 项和记为S n ,若a 2+a 4+a 15的值是一个确定的常数,则数列{S n }中也为常数的项是A.S 7B.S 8C.S 13D.S 15解析:设a 2+a 4+a 15=p (常数),∴3a 1+18d =p ,即a 7=31p . ∴S 13=2)(13131a a +⨯=13a 7=313p .答案:C3.在等差数列{a n }中,公差为21,且a 1+a 3+a 5+…+a 99=60,则a 2+a 4+a 6+…+a 100=_________.解析:由等差数列的定义知a 2+a 4+a 6+…+a 100=a 1+a 3+a 5+…+a 99+50d =60+25=85.答案:85那么2004应该在第______________行第______________列. 解法一:由2004是正偶数列中第1002项,每一行四项,故在第251行中的第二个数.又第251行是从左向右排且从第二行开始排,故2004为第251行第3列.解法二:观察第三列中的各数,可发现从上依次组成一个首项为4,公差为8的等差数列,可算得2004为此数列的第251项.答案:251 35.(2004年全国,文17)等差数列{a n }的前n 项和为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, ①a 1+19d =50. ②由①②解得a 1=12,d =2,故a n =2n +10.(2)由S n =na 1+2)1(-n n d 及S n =242,得方程12n +2)1(-n n ×2=242,解得n =11或n =-22(舍).6.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 3=12,S 12>0,S 13<0.(1)求公差d 的取值范围;(2)指出S 1,S 2,S 3,…,S 12中哪一个最大,并说明理由. 解:(1)a 3=12,∴a 1=12-2d ,解得a 12=12+9d ,a 13=12+10d .由S 12>0,S 13<0,即2)(12121a a +>0,且2)(13131a a +<0,解之得-724<d <-3. (2)由a n =12+(n -3)d >0,由-724<d <-3,易知a 7<0,a 6>0,故S 6最大.培养能力7.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),a 1=21. (1)求证:{nS 1}是等差数列; (2)求a n 的表达式.(1)证明:∵-a n =2S n S n -1, ∴-S n +S n -1=2S n S n -1(n ≥2),S n ≠0(n =1,2,3…). ∴n S 1-11-n S =2. 又11S =11a =2,∴{n S 1}是以2为首项,2为公差的等差数列.(2)解:由(1),n S 1=2+(n -1)·2=2n ,∴S n =n21.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 21-)1(21-n =-)1(21-n n 〔或n ≥2时,a n =-2S n S n-1=-)1(21-n n 〕;当n =1时,S 1=a 1=21. ∴a n =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--)1(2121n n ).2(),1(≥=n n8.有点难度哟!(理)设实数a ≠0,函数f (x )=a (x 2+1)-(2x +a1)有最小值-1.(1)求a 的值;(2)设数列{a n }的前n 项和S n =f (n ),令b n =na a a n242+⋅⋅⋅++,证明:数列{b n }是等差数列.(1)解:∵f (x )=a (x -a 1)2+a -a 2,由已知知f (a1)=a -a2=-1,且a >0,解得a =1,a =-2(舍去). (2)证明:由(1)得f (x )=x 2-2x , ∴S n =n 2-2n ,a 1=S 1=-1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-2n -(n -1)2+2(n -1)=2n -3,a 1满足上式即a n =2n -3.∵a n +1-a n =2(n +1)-3-2n +3=2,∴数列{a n }是首项为-1,公差为2的等差数列.∴a 2+a 4+…+a 2n =2)(22n a a n +=2)341(-+n n =n (2n -1),即b n =nn n )12(-=2n -1.∴b n +1-b n =2(n +1)-1-2n +1=2. 又b 2=12a =1, ∴{b n }是以1为首项,2为公差的等差数列.(文)有一批影碟机(VCD)原销售价为每台800元,在甲、乙两家电商场均有销售,甲商场用如下的方法促销:买一台单价为780元,买两台单价都为760元,依次类推,每多买一台则所买各台单价均再减少20元,但每台最低价不能低于440元;乙商场一律都按原价的75%销售,某单位需购买一批此类影碟机,问去哪家商场购买花费较少?解:设单位需购买影碟机n台,在甲商场购买每台售价不低于440元时售价依台数n成等差数列,设该数列为{a n},则a n=780+(n-1)×(-20)=800-20n.由a n≥440解不等式800-2n≥440,得n≤18.当购买台数小于18时,每台售价为800-20n元,在台数大于等于18台时每台售价为440元.到乙商场购买每台约售价为800×75%=600元.价差(800-20n)n-600n=20n(10-n).当n<10时,600n<(800-20n)·n;当n=10时,600n=(800-20n)·n;当10<n≤18时,(800-20n)<600n;当n>18时,440n<600n.答:当购买少于10台时到乙商场花费较少;当购买10台时到两商场购买花费相同;当购买多于10台时到甲商场购买花费较少.探究创新9.有点难度哟! 已知f (x )=a 1x +a 2x 2+a 3x 3+…+a n x n ,n 为正偶数,且a 1,a 2,a 3,…,a n 组成等差数列,又f (1)=n 2,f (-1)=n .试比较f (21)与3的大小.解:∵f (1)=a 1+a 2+…+a n =n 2.依题设,有2)(1n a a n +=n 2,故a 1+a n =2n , 即2a 1+(n -1)d =2n .又f (-1)=-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5+…-a n -1+a n =n , ∴2n·d =n ,有d =2.进而有2a 1+(n -1)2=2n ,解出a 1=1. 于是f (1)=1+3+5+7+…+(2n -1). f (x )=x +3x 2+5x 3+7x 4+…+(2n -1)x n . ∴f (21)=21+3(21)2+5(21)3+7(21)4+…+(2n -1)(21)n.①①两边同乘以21,得 21f (21)=(21)2+3(21)3+5(21)4+…+(2n -3)(21)n +(2n -1)(21)n +1. ②①-②,得21f (21)=21+2(21)2+2(21)3+…+2(21)n -(2n -1)(21)n +1,即21f (21)=21+21+(21)2+…+(21)n -1-(2n -1)(21)n +1.∴f (21)=1+1+21+221+…+221-n -(2n -1)n 21=1+2112111---n -(2n -1)n 21=1+2-221-n -(2n -1)n 21<3.∴f (21)<3.●思悟小结1.深刻理解等差数列的定义,紧扣从“第二项起”和“差是同一常数”这两点.2.等差数列中,已知五个元素a 1,a n ,n ,d ,S n 中的任意三个,便可求出其余两个.3.证明数列{a n}是等差数列的两种基本方法是:(1)利用定义,证明a n-a n-1(n≥2)为常数;(2)利用等差中项,即证明2a n=a n-1+a n+1(n≥2).4.等差数列{a n}中,当a1<0,d>0时,数列{a n}为递增数列,S n有最小值;当a1>0,d<0时,数列{a n}为递减数列,S n有最大值;当d=0时,{a n}为常数列.5.复习时,要注意以下几点:(1)深刻理解等差数列的定义及等价形式,灵活运用等差数列的性质.(2)注意方程思想、整体思想、分类讨论思想、数形结合思想的运用.●教师下载中心教学点睛本节教学时应注意以下几个问题:1.在熟练应用基本公式的同时,还要会用变通的公式,如在等差数列中,a m =a n +(m -n )d .2.由五个量a 1,d ,n ,a n ,S n 中的三个量可求出其余两个量,要求选用公式要恰当,即善于减少运算量,达到快速、准确的目的.3.已知三个或四个数成等差数列这类问题,要善于设元,目的仍在于减少运算量,如三个数成等差数列时,除了设a ,a +d ,a +2d 外,还可设a -d ,a ,a +d ;四个数成等差数列时,可设为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d .4.等差数列的性质在求解中有着十分重要的作用,应熟练掌握、灵活运用.5.在求解数列问题时,要注意函数思想、方程思想、消元及整体消元的方法的应用.拓展题例【例1】 已知两个等差数列5,8,11,…和3,7,11,…都有100项,问它们有多少相同的项?并求所有相同项的和.分析一:两个等差数列的相同的项按原来的先后次序组成一个等差数列,且公差为原来两个公差的最小公倍数.解法一:设两个数列相同的项按原来的前后次序组成的新数列为{a n },则a 1=11.∵数列5,8,11,…与3,7,11,…公差分别为3与4, ∴{a n }的公差d =3×4=12,∴a n =12n -1.又∵5,8,11,…与3,7,11,…的第100项分别是302与399,∴a n =12n -1≤302,即n ≤25.5.又n ∈N *,∴两个数列有25个相同的项.其和S 25=11×25+22425⨯×12=3875. 分析二:由条件可知两个等差数列的通项公式,可用不定方程的求解方法来求解.解法二:设5,8,11,…与3,7,11,…分别为{a n }与{b n },则a n =3n +2,b n =4n -1.设{a n }中的第n 项与{b n }中的第m 项相同,即3n +2=4m -1,∴n =34m -1. 又m 、n ∈N *,∴设m =3r (r ∈N *),得n =4r -1.根据题意得⎩⎨⎧≤-≤≤≤,100141,10031r r 解得1≤r ≤25(r ∈N *).从而有25个相同的项,且公差为12,其和S 25=11×25+22425⨯×12=3875. 【例2】 设{a n }为等差数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S 7=7,S 15=75,T n 为数列{nS n }的前n 项和,求T n . 解:设等差数列{a n }的公差为d ,则S n =na 1+21n (n -1)d . ∵S 7=7,S 15=75,∴⎩⎨⎧=+=+,7510515,721711d a d a 即⎩⎨⎧=+=+.57,1311d a d a 解得a 1=-2,d =1. ∴n S n =a 1+21(n -1)d =-2+21(n -1)=25-n . ∴11++n S n -n S n =21. ∴数列{n S n }是等差数列,其首项为-2,公差为21. ∴T n =41n 2-49n .。
2015-6-1 5.2等差数列及前n项(3)函数,整体思想
dn (a1 d )
an kn b
Sn An Bn
2
5、(04全国改编)设数列 {a n }的通项公式为a n 2n 10, S n 是数列{a n }的前n项和. 当n取何值时, S n 取的最小值, 并求出最小值 .
练习: 在等差数列 {an }中,已知a1 20, 前n项和为S n , 且S10 S15 , 求当n取何值时, S n 取得最大值 , 并求出它的最大值 .
3、已知等差数列共有10项,其中奇数项之和为 15,偶数项之和 为30,则其公差是_________
4,一个等差数列共 2n 1项, 奇数项为 44, 偶数项为 33, 则此数列项数_____
+ + + +
引例:
5 (08安徽)在数列{an }中,an 4n , a1 a2 an an2 bn, 2 n N *,其中a, b为常数,则ab ______
等差数列{an}通项公式可以理解成一个关于n的特 殊的一次函数形式,并能直接从通项公式中找到公差。
思考:类比通项公式,等差数列前n项和公 式有何特征呢?
等差数列 {an }中:
an a1 (n 1)d
n(n 1) S n na1 d 2
d 2 d n (a1 )n 2 25.2等差数列及前n项和(3)
【练习1】数列{an}的前n项和为Sn且满足an+2Sn· Sn-1=0(n≥2),a1= . (1)求证: 是等差数列;
(2)求数列{an}的通项公式
.
练习2.(07江西)在等差数列{an }中, S12 21, 求a2 a5 a8 a11 _____
2.等差数列{an },{bn }的前n项和S n , Tn , S n 3n 1 a8 且 ,求 Tn 2n 3 b8
等差数列性质经典题
等差数列性质经典题(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除等差数列的性质例1.等差数列{}n a 的前n 项和为,已知2110m m m a a a -++-=,2138m s -=,则m =( )A 38 B 20 C 10 D 9分析:根据等差中项的性质112m m m a a a -++= ,列方程解题解:由得2110m m m a a a -++-=和 112m m m a a a -++=,得,0m a =或者2m a =,又2138m s -= ,故2m a = ,则()()()()()121212121221212382210m mm m m a a m a S m a m m ---+-===-=-=⇒=总结:找到21m S -和m a 的关系是解题的关键例2.若19122020a a a a +++=,则20S ;分析:利用等差数列的下标和公式:()p q m n p q m n a a a a +=++=+ 解:由()191220120220a a a a a a +++=+=,所以12010a a +=。
()()2012012020101002a a S a a +==+=总结:等差数列的求和公式有两个:()12n n n a a S +=和()112n n n n d S a -=+,要选择合适的公式去解题。
例3.等差数列{}n a 、{}n b 的前n 项和为n S 、n T .若()71427n n n n N n S T ++=∈+求77a b ; 分析:将项的比值转化为前n 和的比值;解:()()()()1131137113137113131131131713192221413277922n a a a a a a a S n b b b T b b b b ++++======++++ 总结:要注意用的差数列的等差中项的性质以及n a 和n S 之间的转换,()()121121122n n n n n a a S a a a n n--+=+==例4.已知等差数列{}n a 的前n 项之和记为n S ,10301070S S ==,,则40S 等于 。
等差数列典型例题及详细解答
1.等差数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母__d __表示. 2.等差数列的通项公式如果等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,那么它的通项公式是a n =a 1+(n -1)d . 3.等差中项 如果A =a +b2,那么A 叫做a 与b 的等差中项.4.等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n . (3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则{a 2n }也是等差数列,公差为2d . (4)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列.(5)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列. 5.等差数列的前n 项和公式设等差数列{a n }的公差为d ,其前n 项和S n =n a 1+a n2或S n =na 1+n n -12d .6.等差数列的前n 项和公式与函数的关系S n =d 2n 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n .数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn (A 、B 为常数). 7.等差数列的前n 项和的最值在等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,则S n 存在最__大__值;若a 1<0,d >0,则S n 存在最__小__值. 【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.( × )(2)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)数列{a n }满足a n +1-a n =n ,则数列{a n }是等差数列.( × )(6)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.( √ )1.(2015·重庆)在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6等于( ) A .-1 B .0 C .1 D .6 答案 B解析 由等差数列的性质,得a 6=2a 4-a 2=2×2-4=0,选B.2.(2014·福建)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 .8 B .10 C .12 D .14 答案 C解析 由题意知a 1=2,由S 3=3a 1+3×22×d =12,解得d =2,所以a 6=a 1+5d =2+5×2=12,故选C.3.在等差数列{a n }中,已知a 4+a 8=16,则该数列前11项和S 11等于( ) A .58 B .88 C .143 D .176 答案 B 解析 S 11=11a 1+a 112=11a 4+a 82=88.4.设数列{a n }是等差数列,若a 3+a 4+a 5=12,则a 1+a 2+…+a 7等于( ) A .14 B .21 C .28 D .35 答案 C解析 ∵a 3+a 4+a 5=3a 4=12,∴a 4=4, ∴a 1+a 2+…+a 7=7a 4=28.5.(2014·北京)若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大. 答案 8解析 因为数列{a n }是等差数列,且a 7+a 8+a 9=3a 8>0,所以a 8>0.又a 7+a 10=a 8+a 9<0,所以a 9<0.故当n =8时,其前n 项和最大.题型一 等差数列基本量的运算例1 (1)在数列{a n }中,若a 1=-2,且对任意的n ∈N *有2a n +1=1+2a n ,则数列{a n }前10项的和为( ) A .2 B .10(2)已知在等差数列{a n }中,a 2=7,a 4=15,则前10项和S 10等于( ) A .100 B .210 C .380 D .400答案 (1)C (2)B解析 (1)由2a n +1=1+2a n 得a n +1-a n =12,所以数列{a n }是首项为-2,公差为12的等差数列,所以S 10=10×(-2)+10×10-12×12=52.(2)因为a 2=7,a 4=15,所以d =4,a 1=3, 故S 10=10×3+12×10×9×4=210.思维升华 (1)等差数列运算问题的一般求法是设出首项a 1和公差d ,然后由通项公式或前n 项和公式转化为方程(组)求解.(2)等差数列的通项公式及前n 项和公式,共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了方程的思想.(1)(2015·课标全国Ⅱ)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1+a 3+a 5=3,则S 5等于( )A .5B .7C .9D .11(2)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S 33-S 22=1,则数列{a n }的公差是( )B .1C .2D .3 答案 (1)A (2)C解析 (1)∵{a n }为等差数列,∴a 1+a 5=2a 3, ∴a 1+a 3+a 5=3a 3=3,得a 3=1, ∴S 5=5a 1+a 52=5a 3=5.故选A.(2)∵S n =n a 1+a n2,∴S n n =a 1+a n 2,又S 33-S 22=1,得a 1+a 32-a 1+a 22=1,即a 3-a 2=2,∴数列{a n }的公差为2.题型二 等差数列的判定与证明例2 已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *).(1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }中的最大项和最小项,并说明理由. (1)证明 因为a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),b n =1a n -1(n ∈N *),所以b n +1-b n =1a n +1-1-1a n -1=12-1a n-1-1a n -1=a n a n -1-1a n -1=1. 又b 1=1a 1-1=-52. 所以数列{b n }是以-52为首项,1为公差的等差数列.(2)解 由(1)知b n =n -72,则a n =1+1b n =1+22n -7.设f (x )=1+22x -7,则f (x )在区间(-∞,72)和(72,+∞)上为减函数.所以当n =3时,a n 取得最小值-1,当n =4时,a n 取得最大值3. 引申探究例2中,若条件变为a 1=35,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),探求数列{a n }的通项公式.解 由已知可得a n +1n +1=a nn+1, 即a n +1n +1-a n n =1,又a 1=35, ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以a 11=35为首项,1为公差的等差数列,∴a n n =35+(n -1)·1=n -25, ∴a n =n 2-25n .思维升华 等差数列的四个判定方法(1)定义法:证明对任意正整数n 都有a n +1-a n 等于同一个常数.(2)等差中项法:证明对任意正整数n 都有2a n +1=a n +a n +2后,可递推得出a n +2-a n +1=a n +1-a n =a n -a n -1=a n -1-a n -2=…=a 2-a 1,根据定义得出数列{a n }为等差数列.(3)通项公式法:得出a n =pn +q 后,得a n +1-a n =p 对任意正整数n 恒成立,根据定义判定数列{a n }为等差数列.(4)前n 项和公式法:得出S n =An 2+Bn 后,根据S n ,a n 的关系,得出a n ,再使用定义法证明数列{a n }为等差数列.(1)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)A解析 (1)∵a 2n -1+2a 2n -(a 2n -3+2a 2n -2) =(a 2n -1-a 2n -3)+2(a 2n -a 2n -2) =2+2×2=6,∴{a 2n -1+2a 2n }是公差为6的等差数列. (2)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.题型三 等差数列的性质及应用命题点1 等差数列的性质例3 (1)(2015·广东)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8=________. (2)已知等差数列{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. 命题点2 等差数列前n 项和的最值例4 在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,S n 取得最大值,并求出它的最大值. 解 ∵a 1=20,S 10=S 15,∴10×20+10×92d =15×20+15×142d ,∴d =-53.方法一 由a n =20+(n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-53n +653. 得a 13=0.即当n ≤12时,a n >0,当n ≥14时,a n <0. ∴当n =12或13时,S n 取得最大值,且最大值为S 12=S 13=12×20+12×112×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=130.方法二 S n =20n +n n -12·⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-56n 2+1256n=-56⎝ ⎛⎭⎪⎫n -2522+3 12524.∵n ∈N *,∴当n =12或13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130. 方法三 由S 10=S 15得a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0. ∴5a 13=0,即a 13=0.∴当n =12或13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130. 引申探究例4中,若条件“a 1=20”改为a 1=-20,其他条件不变,求当n 取何值时,S n 取得最小值,并求出最小值.解 由S 10=S 15,得a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0, ∴a 13=0.又a 1=-20,∴a 12<0,a 14>0, ∴当n =12或13时,S n 取得最小值, 最小值S 12=S 13=13a 1+a 132=-130.思维升华 (1)等差数列的性质:①项的性质:在等差数列{a n }中,a m -a n =(m -n )d ⇔a m -a nm -n=d (m ≠n ),其几何意义是点(n ,a n ),(m ,a m )所在直线的斜率等于等差数列的公差.②和的性质:在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,则a .S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1);b .S 2n -1=(2n -1)a n .(2)求等差数列前n 项和S n 最值的两种方法:①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. ②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 .(1)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 5+a 7=4,a 6+a 8=-2,则当S n 取最大值时,n 的值是( ) A .5 B .6 C .7 D .8(2)设数列{a n }是公差d <0的等差数列,S n 为前n 项和,若S 6=5a 1+10d ,则S n 取最大值时,n 的值为( )A .5B .6C .5或6D .11(3)已知等差数列{a n }的首项a 1=20,公差d =-2,则前n 项和S n 的最大值为________. 答案 (1)B (2)C (3)110解析 (1)依题意得2a 6=4,2a 7=-2,a 6=2>0,a 7=-1<0;又数列{a n }是等差数列,因此在该数列中,前6项均为正数,自第7项起以后各项均为负数,于是当S n 取最大值时,n =6,选B.(2)由题意得S 6=6a 1+15d =5a 1+10d ,所以a 6=0,故当n =5或6时,S n 最大,选C. (3)因为等差数列{a n }的首项a 1=20,公差d =-2,代入求和公式得,S n =na 1+n n -12d =20n -n n -12×2=-n 2+21n =-⎝⎛⎭⎪⎫n -2122+⎝ ⎛⎭⎪⎫2122,又因为n ∈N *,所以n =10或n =11时,S n 取得最大值,最大值为110.6.等差数列的前n 项和及其最值典例 (1)在等差数列{a n }中,2(a 1+a 3+a 5)+3(a 7+a 9)=54,则此数列前10项的和S 10等于( ) A .45 B .60 C .75D .90(2)在等差数列{a n }中,S 10=100,S 100=10,则S 110=________.(3)等差数列{a n }中,已知a 5>0,a 4+a 7<0,则{a n }的前n 项和S n 的最大值为( ) A .S 4 B .S 5 C .S 6 D .S 7思维点拨 (1)求等差数列前n 项和,可以通过求解基本量a 1,d ,代入前n 项和公式计算,也可以利用等差数列的性质:a 1+a n =a 2+a n -1=…;(2)求等差数列前n 项和的最值,可以将S n 化为关于n 的二次函数,求二次函数的最值,也可以观察等差数列的符号变化趋势,找最后的非负项或非正项. 解析 (1)由题意得a 3+a 8=9, 所以S 10=10a 1+a 102=10a 3+a 82=10×92=45.(2)方法一 设数列{a n }的公差为d ,首项为a 1,则⎩⎪⎨⎪⎧10a 1+10×92d =100,100a 1+100×992d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1 099100,d =-1150.所以S 110=110a 1+110×1092d =-110.方法二 因为S 100-S 10=a 11+a 100×902=-90,所以a 11+a 100=-2, 所以S 110=a 1+a 110×1102=a 11+a 100×1102=-110.(3)因为⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 7=a 5+a 6<0,a 5>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 5>0,a 6<0,所以S n 的最大值为S 5. 答案 (1)A (2)-110 (3)B温馨提醒 (1)利用函数思想求等差数列前n 项和S n 的最值时,要注意到n ∈N *; (2)利用等差数列的性质求S n ,突出了整体思想,减少了运算量.[方法与技巧]1.在解有关等差数列的基本量问题时,可通过列关于a 1,d 的方程组进行求解.2.证明等差数列要用定义;另外还可以用等差中项法,通项公式法,前n 项和公式法判定一个数列是否为等差数列.3.等差数列性质灵活使用,可以大大减少运算量.4.在遇到三个数成等差数列问题时,可设三个数为(1)a ,a +d ,a +2d ;(2)a -d ,a ,a +d ;(3)a -d ,a +d ,a +3d 等,可视具体情况而定. [失误与防范]1.当公差d ≠0时,等差数列的通项公式是n 的一次函数,当公差d =0时,a n 为常数. 2.公差不为0的等差数列的前n 项和公式是n 的二次函数,且常数项为0.若某数列的前n 项和公式是常数项不为0的二次函数,则该数列不是等差数列,它从第二项起成等差数列.v1.0 可编辑可修改A 组 专项基础训练 (时间:35分钟)1.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 .63 B .45 C .36 D .27 答案 B解析 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,故选B.2.(2015·北京)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>0 B .若a 1+a 3<0,则a 1+a 2<0 C .若0<a 1<a 2,则a 2>a 1a 3 D .若a 1<0,则(a 2-a 1)(a 2-a 3)>0 答案 C解析 设等差数列{a n }的公差为d ,若a 1+a 2>0,a 2+a 3=a 1+d +a 2+d =(a 1+a 2)+2d ,由于d 正负不确定,因而a 2+a 3符号不确定,故选项A 错;若a 1+a 3<0,a 1+a 2=a 1+a 3-d =(a 1+a 3)-d ,由于d 正负不确定,因而a 1+a 2符号不确定,故选项B 错;若0<a 1<a 2,可知a 1>0,d >0,a 2>0,a 3>0,所以a 22-a 1a 3=(a 1+d )2-a 1(a 1+2d )=d 2>0,所以a 2>a 1a 3,故选项C 正确;若a 1<0,则(a 2-a 1)·(a 2-a 3)=d ·(-d )=-d 2≤0,故选项D 错.3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,则m 等于( ) A .3 B .4 C .5 D .6答案 C解析 ∵数列{a n }为等差数列,且前n 项和为S n , ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也为等差数列.∴S m -1m -1+S m +1m +1=2S m m ,即-2m -1+3m +1=0,解得m =5,经检验为原方程的解,故选C.4.数列{a n }的首项为3,{b n }为等差数列,且b n =a n +1-a n (n ∈N *),若b 3=-2,b 10=12,则a 8等于( )A .0B .3C .8D .11答案 B解析 设{b n }的公差为d ,∵b 10-b 3=7d =12-(-2)=14,∴d =2. ∵b 3=-2,∴b 1=b 3-2d =-2-4=-6. ∴b 1+b 2+…+b 7=7b 1+7×62d=7×(-6)+21×2=0.又b 1+b 2+…+b 7=(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a 8-a 7)=a 8-a 1=a 8-3=0, ∴a 8=3.故选B.5.已知数列{a n }满足a n +1=a n -57,且a 1=5,设{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 取得最大值的序号n 的值为( ) A .7 B .8 C .7或8 D .8或9 答案 C解析 由题意可知数列{a n }是首项为5,公差为-57的等差数列,所以a n =5-57(n -1)=40-5n7,该数列前7项是正数项,第8项是0,从第9项开始是负数项,所以S n 取得最大值时,n =7或8,故选C. 6.已知数列{a n }中,a 1=1且1a n +1=1a n +13(n ∈N *),则a 10=________. 答案 14解析 由已知得1a 10=1a 1+(10-1)×13=1+3=4, 故a 10=14.7.已知递增的等差数列{a n }满足a 1=1,a 3=a 22-4,则a n =________. 答案 2n -1解析 设等差数列的公差为d , ∵a 3=a 22-4,∴1+2d =(1+d )2-4, 解得d 2=4,即d =±2.由于该数列为递增数列,故d =2. ∴a n =1+(n -1)×2=2n -1.8.设数列{a n }的通项公式为a n =2n -10(n ∈N *),则|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=________. 答案 130解析 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+110=130.9.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 -12n -1=n -1-n 2n n -1=-12n n -1.当n =1时,a 1=12不适合上式.故a n=⎩⎪⎨⎪⎧12,n =1,-12n n -1,n ≥2.10.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 方法一 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. 方法二 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.由方法一可知a =-a 113<0,故当n =7时,S n 最大. 方法三 由方法一可知,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,解得≤n ≤,故当n =7时,S n 最大. 方法四 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.B 组 专项能力提升 (时间:20分钟)11.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,(n +1)S n <nS n +1(n ∈N *).若a 8a 7<-1,则( ) A .S n 的最大值是S 8 B .S n 的最小值是S 8 C .S n 的最大值是S 7 D .S n 的最小值是S 7答案 D解析 由条件得S n n <S n +1n +1,即n a 1+a n 2n <n +1a 1+a n +12n +1,所以a n <a n +1,所以等差数列{a n }为递增数列.又a 8a 7<-1,所以a 8>0,a 7<0,即数列{a n }前7项均小于0,第8项大于零,所以S n 的最小值为S 7,故选D.12.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=-3,a k +1=32,S k =-12,则正整数k =________.答案 13解析 S k +1=S k +a k +1=-12+32=-212,又S k +1=k +1a 1+a k +12=k +1⎝⎛⎭⎪⎫-3+322=-212,解得k =13.13.设等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意自然数n 都有S n T n =2n -34n -3,则a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4的值为________.答案1941解析 ∵{a n },{b n }为等差数列, ∴a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=a 92b 6+a 32b 6=a 9+a 32b 6=a 6b 6. ∵S 11T 11=a 1+a 11b 1+b 11=2a 62b 6=2×11-34×11-3=1941, ∴a 6b 6=1941. 14.已知数列{a n }是首项为a ,公差为1的等差数列,b n =1+a n a n,若对任意的n ∈N *,都有b n ≥b 8成立,则实数a 的取值范围为________. 答案 (-8,-7)解析 依题意得b n =1+1a n,对任意的n ∈N *,都有b n ≥b 8,即数列{b n }的最小项是第8项,于是有1a n ≥1a 8.又数列{a n }是公差为1的等差数列,因此有⎩⎪⎨⎪⎧a 8<0,a 9>0,即⎩⎪⎨⎪⎧a +7<0,a +8>0,由此解得-8<a <-7,即实数a 的取值范围是(-8,-7).15.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 -12×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 nn +c =2n 2-nn +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),经验证c =-12时,{b n }是等差数列,故c =-12.。
等差数列
等差数列1.等差数列{a n}中,a2=-5,d=3,则a5为()A.-4B.4C.5D.62.在数列{a n}中,a1=2,2a n+1=2a n+1,则a101的值为()A.49B.50C.51D.523.(2015福建厦门高二期末,2)已知数列{a n}满足a1=1,a n=a n-1+3(n≥2),则a100等于()A.297B.298C.299D.3004.若等差数列{a n}的公差为整数,首项为19,从第6项开始为负值,则公差为()A.-5B.-4C.-3D.-25.等差数列{a n}中,a2=5,a4=a6+6,则a1=.6.(2015福建宁德五校联考,1)已知实数m是1和5的等差中项,则m等于()A. B.± C.3 D.±37.已知m和2n的等差中项是4,2m和n的等差中项是5,则m和n的等差中项是()A.2B.3C.6D.98.若lg 2,lg(2x-1),lg(2x+3)成等差数列,则x的值为()A.1B.0或32C.32D.log25等差数列的判断与证明习题1.数列{a n}的通项公式a n=4n-7,则此数列是()A.公差为4的等差数列B.公差为-7的等差数列C.首项为-7的等差数列D.公差为n的等差数列2.等差数列1,-1,-3,…,-89的项数是()A.45B.46C.47D.923.{a n}为等差数列,且a7-2a4=-1,a3=0,则公差d=()A.-2B.-C.D.24.等差数列的相邻4项是a+1,a+3,b,a+b,那么a,b的值分别是()A.2,7B.1,6C.0,5D.无法确定5.首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差d的取值范围为()A.d>B.d<3C.≤d<3D.<d≤36.已知等差数列{a n}中,a1<a2<…<a n,且a3,a6为x2-10x+16=0的两个实根,则此数列的通项公式是7.已知a,b,c成等差数列,那么二次函数y=ax2+2bx+c的图象与x轴的公共点的个数是.等差数列的性质1.在等差数列{a n}中,已知a4+a8=16,则a2+a10=()A.12B.16C.20D.242.等差数列{a n}中,若a2+a4 024=4,则a2 013=()A.2B.4C.6D.-23.在等差数列{a n}中,a3+3a8+a13=120,则a3+a13-a8等于()A.24B.22C.20D.-84.如果等差数列{a n}中,a1=2,a3=6,则数列{2a n-3}是公差为的等差数列.5.在等差数列{a n}中,a3=7,a5=a2+6,则a6=.6.(2015河南郑州高二期末,14)若2,a,b,c,9成等差数列,则c-a=.7.已知等差数列{a n}中,a7=,则tan(a6+a7+a8)等于()A.-B.-C.-1D.18.已知数列{a n}是等差数列,a4=15,a7=27,则过点P(3,a3),Q(5,a5)的直线斜率为()A.4B.C.-4D.-9.在等差数列{a n}中,若a4+a6+a8+a10+a12=90,则a10-a14的值为()A.12B.14C.16D.18习题1.已知{a n}为等差数列,a2+a8=12,则a5等于()A.4B.5C.6D.72.在等差数列{a n}中,a1+3a8+a15=120,则3a9-a11的值为()A.6B.12C.24D.483.若数列{a n}为等差数列,a p=q,a q=p(p≠q),则a p+q为()A.p+qB.0C.-(p+q)D.4.由公差d≠0的等差数列a1,a2,…,a n,…组成一个数列a1+a3,a2+a4,a3+a5,…,下列说法正确的是()A.该新数列不是等差数列B.是公差为d的等差数列C.是公差为2d的等差数列D.是公差为3d的等差数列5.已知{a n}为等差数列,若a1+a5+a9=8π,则cos(a3+a7)的值为()A. B.- C. D.-6.等差数列{a n}中,已知a3=10,a8=-20,则公差d=.7.在等差数列{a n}中,已知a8+m=10,a8-m=6,其中m∈N*,且1≤m≤7,则a8=.8.已知等差数列{a n}中,a1+a4+a7=15,a2a4a6=45,求此数列的通项公式.9.已知{a n}为等差数列,a15=8,a60=20,求a75.等差数列的前n项和1.在等差数列{a n}中,d=2,a n=11,S n=35,则a1为()A.5或7B.3或5C.7或-1D.3或-12.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若a4=18-a5,则S8等于()A.18B.36C.54D.723.(2015河北邯郸三校联考,2)等差数列{a n}中,a1+a2+a3=-24,a18+a19+a20=78,则此数列前20项和等于()A.160B.180C.200D.2204.设S n为公差不为零的等差数列{a n}的前n项和.若S9=3a8,则=()A.15B.17C.19D.216.已知等差数列{a n}的前三项为a-1,4,2a,记前n项和为S n.设S k=2 550,求a和k的值.7.设数列{a n}的前n项和S n=n2+1,则数列{a n}的通项公式为.8.已知数列{a n}的前n项和为S n=3n-2,求数列{a n}的通项公式.习题1.在等差数列{a n}中,若a1-a4+a8-a12+a15=2,则S15等于()A.28B.30C.31D.322.在等差数列{a n}中,公差d≠0,首项a1≠d.如果这个数列的前20项的和S20=10M,则M应是()A.a5+a15B.a2+2a10C.2a1+19dD.a20+d3.已知数列{a n}为等差数列,其前n项的和为S n,若a3=6,S3=12,则公差d=()A.1B.2C.3D.5.(2015江西吉安联考,5)在等差数列{a n}中,a9=a12+6,则数列{a n}的前11项和S11等于()A.24B.48C.66D.1326.已知{a n}为等差数列,S n为其前n项和,若a1=,S2=a3,则a2=,S n=.7.若一个等差数列前3项和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有项.8.设公差不为0的等差数列{a n}的前n项和为S n,若a5=5a3,则=.9.已知等差数列{a n}的公差不为零,a1=25,a3+a5=38.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求a1+a4+a7+…+a3n-2.等差数列前n项和的性质与应用1.等差数列{a n}的前n项和为S n,若S2=2,S4=10,则S6等于()A.12B.18C.24D.422.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为()A.5B.4C.3D.23.设S n是公差为d(d≠0)的无穷等差数列{a n}的前n项和,则下列命题中错误的是()A.若d<0,则数列{S n}有最大项B.若数列{S n}有最大项,则d<0C.若数列{S n}是递增数列,则对任意n∈N*,均有S n>0D.若对任意n∈N*,均有S n>0,则数列{S n}是递增数列4.设等差数列{a n}的前n项和为S n,且S2 014>0,S2 015<0,则当n=时,S n最大.5.已知数列{a n}的通项公式a n=5-n,则当|a1|+|a2|+…+|a n|=16时,n=.习题1.若等差数列{a n}的前3项和S3=9,则a2等于()A.3B.4C.5D.62.设{a n}是公差为-2的等差数列,如果a1+a4+…+a97=50,那么a3+a6+a9+…+a99等于()A.-182B.-78C.-148D.-823.等差数列{a n}的前n项和记为S n,若a2+a4+a15的值为确定的常数,则下列各数中也是常数的是()A.S7B.S8C.S13D.S154.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若S n=1,S3n-S n=5,则S4n=()A.4B.6C.10D.155.等差数列{a n}前9项的和等于前4项的和.若a1=1,a k+a4=0,则k=.6.等差数列前12项和为354,在前12项中的偶数项的和与奇数项的和之比为32∶27,则公差d=.7.等差数列{a n}与{b n},它们的前n项和分别为A n,B n,若,则=.8.在等差数列{a n}中,已知a1=20,前n项和为S n,且S10=S15,求当n取何值时,S n有最大值,并求出它的最大值.。
高考数学二轮复习专题4数列第1讲等差数列与等比数列理
第1讲等差数列与等比数列等差、等比数列的基本运算1.(2015新课标全国卷Ⅰ)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S8=4S4,则a10等于( B )(A)(B)(C)10 (D)12解析:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d.由题设知d=1,S8=4S4,所以8a1+28=4(4a1+6),解得a1=,所以a10=+9=,选B.2.(2015辽宁省锦州市质量检测(一))已知各项不为0的等差数列{a n}满足a4-2+3a8=0,数列{b n}是等比数列,且b7=a7,则b2b8b11等于( D )(A)1 (B)2 (C)4 (D)8解析:因为a4-2+3a8=0,所以a1+3d-2+3(a1+7d)=0,所以4(a1+6d)-2=0,即4a7-2=0,又a7≠0,所以a7=2,所以b7=2,所以b2b8b11=b1q·b1q7·b1q10=(b1q6)3==8.故选D.3.(2015河南郑州第二次质量预测)设等比数列{a n}的前n项和为S n,若27a3-a6=0,则= .解析:设等比数列公比为q(q≠1),因为27a3-a6=0,所以27a3-a3q3=0,所以q3=27,q=3,所以====28.答案:28等差、等比数列的性质及应用4.(2015河南省六市第二次联考)已知数列{a n}为等比数列,若a4+a6=10,则a7(a1+2a3)+a3a9的值为( C )(A)10 (B)20 (C)100 (D)200解析:a7(a1+2a3)+a3a9=a1a7+2a3a7+a3a9=+2a4a6+=(a4+a6)2=102=100.故选C.5.设等比数列{a n}中,前n项和为S n,已知S3=8,S6=7,则a7+a8+a9等于( A )(A)(B)-(C)(D)解析:因为a7+a8+a9=S9-S6,在等比数列中S3,S6-S3,S9-S6也成等比数列,即8,-1,S9-S6成等比数列,所以有8(S9-S6)=1,即S9-S6=.故选A.6.(2015新课标全国卷Ⅱ)已知等比数列{a n}满足a1=,a3a5=4(a4-1),则a2等于( C )(A)2 (B)1 (C)(D)解析:法一根据等比数列的性质,结合已知条件求出a4,q后求解.因为a3a5=,a3a5=4(a4-1),所以=4(a4-1),所以-4a4+4=0,所以a4=2.又因为q3===8,所以q=2,所以a2=a1q=×2=.故选C.法二直接利用等比数列的通项公式,结合已知条件求出q后求解.因为a3a5=4(a4-1),所以a1q2·a1q4=4(a1q3-1),将a1=代入上式并整理,得q6-16q3+64=0,解得q=2,所以a2=a1q=.故选C.7.(2015哈师大附中、东北师大附中、辽宁实验中学第一次联合模拟)设S n是公差不为零的等差数列{a n}的前n项和,且a1>0,若S5=S9,则当S n最大时,n等于( B )(A)6 (B)7 (C)8 (D)9解析:依题意得S9-S5=a6+a7+a8+a9=0,所以2(a7+a8)=0,所以a7+a8=0,又a1>0,所以该等差数列的前7项为正数,从第8项开始为负数.所以当S n最大时,n=7.故选B.8.(2015东北三校第一次联合模拟)若等差数列{a n}中,满足a4+a6+a2010+a2012=8,则S2015= .解析:因为a4+a6+a2010+a2012=8,所以2(a4+a2012)=8,所以a4+a2012=4.所以S2015===4030.答案:4030等差、等比数列的综合问题9.(2015甘肃二诊)设等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足S17>0,S18<0,则,,…,中最大的项为( C )(A)(B)(C)(D)解析:因为S17==17a9>0,S18==9(a10+a9)<0,所以a9>0,a10+a9<0,所以a10<0.所以等差数列为递减数列,则a1,a2,…,a9为正,a10,a11,…为负,S1,S2,…,S17为正,S18,S19,…为负,所以>0,>0,…,>0,<0,<0,…,<0,又S1<S2<…<S9,a1>a2>…>a9,所以,,…,中最大的项为.故选C.10.(2014辽宁卷)设等差数列{a n}的公差为d,若数列{}为递减数列,则( C )(A)d<0 (B)d>0(C)a1d<0 (D)a1d>0解析:因为数列{}为递减数列,a1a n=a1[a1+(n-1)d]=a1dn+a1(a1-d),等式右边为关于n的一次函数,所以a1d<0.11.(2015兰州高三诊断)在等比数列{a n}中,已知a1=2,a4=16.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若a3,a5分别为等差数列{b n}的第3项和第5项,试求数列{b n}的前n项和S n.解:(1)因为{a n}为等比数列,所以=q3=8;所以q=2.所以a n=2·2n-1=2n.(2)b3=a3=23=8,b5=a5=25=32,又因为{b n}为等差数列,所以b5-b3=24=2d,所以d=12,b1=a3-2d=-16,所以S n=-16n+×12=6n2-22n.一、选择题1.(2015云南第二次检测)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若a1∶a2=1∶2,则S1∶S3等于( D )(A)1∶3 (B)1∶4 (C)1∶5 (D)1∶6解析:S1∶S3=a1∶(a1+a2+a3)=a1∶3a2,又a1∶a2=1∶2,所以S1∶S3=1∶6.故选D.2.(2015银川九中月考)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,S n=2a n+1,则S n等于( B )(A)2n-1 (B)()n-1(C)()n-1(D)解析:由S n=2a n+1得S n=2(S n+1-S n),所以S n+1=S n.所以{S n}是以S1=a1=1为首项,为公比的等比数列.所以S n=()n-1.故选B.3.(2015河北石家庄二模)等比数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=a2+5a1,a7=2,则a5等于( A )(A)(B)-(C)2 (D)-2解析:设公比为q,因为S3=a2+5a1,所以a1+a2+a3=a2+5a1,所以a3=4a1,所以q2==4,又a7=2,所以a5===.故选A.4.已知{a n}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=-8,则a1+a10等于( D )(A)7 (B)5 (C)-5 (D)-7解析:法一利用等比数列的通项公式求解.由题意得所以或所以a1+a10=a1(1+q9)=-7.法二利用等比数列的性质求解.由解得或所以或所以a1+a10=a1(1+q9)=-7.故选D.5.(2015兰州高三诊断)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若a4=18-a5,则S8等于( D )(A)18 (B)36 (C)54 (D)72解析:因为a4=18-a5,所以a4+a5=18,所以S8====72.故选D.6.(2014郑州市第二次质量预测)在数列{a n}中,a n+1=ca n(c为非零常数),前n项和为S n=3n+k,则实数k为( A )(A)-1 (B)0 (C)1 (D)2解析:由a n+1=ca n,可知{a n}是等比数列,设公比q,由S n=,得S n=-·q n+.由S n=3n+k,知k=-1.故选A.7.设{a n}是公差不为零的等差数列,满足+=+,则该数列的前10项和等于( C )(A)-10 (B)-5 (C)0 (D)5解析:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d(d≠0),由+=+得,(a1+3d)2+(a1+4d)2=(a1+5d)2+(a1+6d)2,整理得2a1+9d=0,即a1+a10=0,所以S10==0.故选C.8.(2015北京卷)设{a n}是等差数列,下列结论中正确的是( C )(A)若a1+a2>0,则a2+a3>0(B)若a1+a3<0,则a1+a2<0(C)若0<a1<a2,则a2>(D)若a1<0,则(a2-a1)(a2-a3)>0解析:因为{a n}为等差数列,所以2a2=a1+a3.当a2>a1>0时,得公差d>0,所以a3>0,所以a1+a3>2,所以2a2>2,即a2>,故选C.9.(2015大连市二模)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,a2=4,S10=110,则的最小值为( C )(A)7 (B)(C)(D)8解析:设等差数列{a n}的公差为d,则解得所以a n=2+2(n-1)=2n,S n=2n+×2=n2+n,所以==++≥2+=.当且仅当=,即n=8时取等号.故选C.10.(2015福建卷)若a,b是函数f(x)=x2-px+q(p>0,q>0)的两个不同的零点,且a,b,-2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p+q的值等于( D ) (A)6 (B)7 (C)8 (D)9解析:由题可知a,b是x2-px+q=0的两根,所以a+b=p>0,ab=q>0,故a,b均为正数.因为a,b,-2适当排序后成等比数列,所以-2是a,b的等比中项,得ab=4,所以q=4.又a,b,-2适当排序后成等差数列,所以-2是第一项或第三项,不妨设a<b,则-2,a,b成递增的等差数列,所以2a=b-2,联立消去b得a2+a-2=0,得a=1或a=-2,又a>0,所以a=1,此时b=4,所以p=a+b=5,所以p+q=9.故选D.二、填空题11.(2015黑龙江高三模拟)等差数列{a n}中,a4+a8+a12=6,则a9-a11= .解析:设等差数列{a n}公差为d,因为a4+a8+a12=6,所以3a8=6,即a8=a1+7d=2,所以a9-a11=a1+8d-(a1+10d)=a1+ d=(a1+7d)=×2=.答案:12.(2015宁夏石嘴山高三联考)若正项数列{a n}满足a2=,a6=,且=(n≥2,n∈N*),则log2a4= .解析:因为=(n≥2,n∈N*),所以=a n-1·a n+1,所以数列{a n}为等比数列.又a2=,a6=,所以q4==.因为数列为正项数列,所以q>0,所以q=.所以a4=a2q2=×=,所以log2a4=log2=-3.答案:-313.(2015安徽卷)已知数列{a n}中,a1=1,a n=a n-1+(n≥2),则数列{a n}的前9项和等于.解析:因为a1=1,a n=a n-1+(n≥2),所以数列{a n}是首项为1、公差为的等差数列,所以前9项和S9=9+×=27.答案:2714.(2015湖南卷)设S n为等比数列{a n}的前n项和.若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则a n= .解析:设等比数列{a n}的公比为q(q≠0),依题意得a2=a1·q=q,a3=a1q2=q2, S1=a1=1,S2=1+q,S3=1+q+q2.又3S1,2S2,S3成等差数列,所以4S2=3S1+S3,即4(1+q)=3+1+q+q2,所以q=3(q=0舍去).所以a n=a1q n-1=3n-1.答案:3n-1。
等差数列及其性质典型例题及重点学习的重点学习的练习学生的的的.doc
等差数列及其性质典型例题:热点考向一:等差数列的基本量例 1. 在等差数列 { a n } 中,( 1)已知 S8 48, S12 168 ,求 a1,和d( 2)已知 a6 10,S5 5 ,求 a8和 S8变式训练:等差数列 { a n } 的前 n 项和记为 S n,已知a10 30, a20 50 .( 1)求通项公式{ a n} ;( 2)若S n 242 ,求 n .热点考向二:等差数列的判定与证明.例2:在数列{ a n}中,a1 1, a n 1 11,4a nb n 2 ,其中 n N * .2a n 1( 1)求证:数列{ b n } 是等差数列;( 2)求证:在数列{ a n} 中对于任意的n N *,都有a n a n 1.( 3)设c n(2) b n,试问数列{c n}中是否存在三项,使它们可以构成等差数列如果存在,求出这三项;如果不存在,请说明理由.{ 3跟踪训练:已知数列a n}中, a1 ,数列1 5a n ,( n 2, n N ) ,数列{b n}满足2a n 1v1.0可编辑可修改1b n(n N )a n 1(1)求证数列 { b n } 是等差数列;(2)求数列 { a n } 中的最大项与最小项 .热点考向三:等差数列前n 项和例 3在等差数列{ a n}的前n项和为S n.( 1)若a120 ,并且 S10S15,求当 n 取何值时, S n 最大,并求出最大值;( 2)若a10 , S9S12,则该数列前多少项的和最小跟踪训练 3:设等差数列{ a n} 的前n项和为S n,已知a3 12, S12 0, S13 0.(I )求公差d的取值范围;(II )指出S1, S2, S3, , S12中哪一个最大,并说明理由。
热点考向四:等差数列的综合应用例 4. 已知二次函数y=f ( x)的图象经过坐标原点,其导函数为 f ′(x)=6x-2,数列{ a n}的前 n 项和为 S n,点列*( n,S n)( n∈N) 均在函数y= f ( x)的图象上.(1)求数列 { a n} 的通项公式;3(2)设 b n=,T n是数列{b n}的前n项和,求使得a n a n+1m*T n<20对所有 n∈N都成立的最小正整数m.变式训练:设各项均为正数的数列a n的前n项和为S n,已知 2a2 a1 a3,数列S n是公差为 d 的等差数列。
2015年高考数学一轮复习课时训练第2节 等差数列
第2节等差数列课时训练练题感提知能【选题明细表】A组一、选择题1.(2013唐山二模)在等差数列{a n}中,2a4+a7=3,则数列{a n}的前9项和等于( A )(A)9 (B)6 (C)3 (D)12解析:设等差数列{a n}公差为d,∵2a4+a7=3,∴2(a1+3d)+a1+6d=3,整理得a1+4d=1,即a5=1.∴S9==9a5=9.故选A.2.(2012年高考福建卷)等差数列{a n}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{a n}的公差为( B )(A)1 (B)2 (C)3 (D)4解析:∵a1+a5=2a3=10,∴a3=5,又∵a4=7,∴d=a4-a3=2,故选B.3.(2013云南省昆明一中测试)设S n为等差数列{a n}的前n项和,若a3=3,S9-S6=27,则该数列的首项a1等于( D )(A)-(B)-(C)(D)解析:由得解得a1=.故选D.4.(2013惠州实验中学高三适应性考试)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S2=10,S5=55,则{a n} 的公差是( A )(A)4 (B)3 (C)2 (D)1解析:由S2=2a1+d=10,S5=5a1+d=5a1+10d=55,得d=4.故选A.5.(2013韶关调研)设{a n}(n∈N*)是等差数列,S n是其前n项的和,且S5<S6,S6=S7>S8,则下列结论错误的是( C )(A)d<0 (B)a7=0(C)S9>S5(D)S6与S7均为S n的最大值解析:由S6=S7>S8得a7=0,a8<0,所以公差d=a8-a7<0,故A,B,D正确;因为S9-S5=a6+a7+a8+a9=2(a7+a8)<0,所以S9<S5,故C错误,选C.6.(2013山东省师大附中期中考试)首项为-20的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差d的取值范围是( C )(A)(,+∞)(B)(-∞, ](C)(,] (D)[,)解析:由题意知数列{a n}满足即所以即<d≤.故选C.7.(2013云南师大附中高考适应性训练)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a2=-9,a3+a7=-6,则当S n取得最小值时,n=( D )(A)9 (B)8 (C)7 (D)6解析:∵a3+a7=2a5=-6,∴a5=-3,∴d=2,∴a6=-1,a7=1,∴S6最小.故选D.二、填空题8.(2013东莞市高三文科模拟)在等差数列{a n}中,若a1+a5+a9=,则tan(a4+a6)= .解析:由题意知3a,a5=,则tan(a4+a6)=tan 2a5=tan =.答案:9.(2013黑龙江省哈师大附中高考模拟)等差数列{a n}满足a3=3,a6=-3,则数列{a n}的前n项和S n的最大值为.解析:法一由a3=3,a6=-3得,解得∴S n=na1+d=-n2+8n=-(n-4)2+16.∴当n=4时S n有最大值16.法二由a3=3,a6=-3得解得所以a n=9-2n.则n≤4时,a n>0,当n≥5时,a n<0,故前4项和最大且S4=4×7+×(-2)=16.答案:1610.由正数组成的等差数列{a n}和{b n}的前n项和分别为S n和T n,且Array=,则= .解析:由S5==5a3,T5==5b3,得===.答案:11.(2013天津市新华中学高三月考)等差数列{a n}前n项和为S n,已知a-=0,S2m-1=38,则m= .m-1+a m+1解析:在等差数列中,由a m-1+a m+1-=0得2a m-=0,解得:a m=2或a m=0(舍去).又S2m-1===(2m-1)a m,即(2m-1)a m=2(2m-1)=38,解得m=10.答案:10三、解答题12.(2013湛江市高考测试(二))已知函数f(x)=x2-2x+4,数列{a n}是公差为d的等差数列,若a1=f(d-1),a3=f(d+1).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)S n为{a n}的前n项和,求证:++…+≥.解:(1)a1=f(d-1)=d2-4d+7,a3=f(d+1)=d2+3,又由a3=a1+2d,可得d=2.所以,a1=3,a n=2n+1.(2)S n==n(n+2),==-.所以,++…+=(1-+-+-+…+-)=(--)≥(--)=.13.已知数列{a n}的各项均为正数,前n项和为S n,且满足2S n=+n-4(n ∈N*).(1)求证:数列{a n}为等差数列;(2)求数列{a n}的通项公式.+1-4,(1)证明:当n=1时,有2a即-2a 1-3=0,解得a1=3(a1=-1舍去).当n≥2时,有2S n-1=+n-5,+n-4,又2S-+1,两式相减得2a即-2a n+1=,2=,也就是(a因此a n-1=a n-1或a n-1=-a n-1.若a n-1=-a n-1,则a n+a n-1=1.而a1=3,所以a2=-2,这与数列{a n}的各项均为正数相矛盾,所以a n-1=a n-1,即a n-a n-1=1,因此数列{a n}为等差数列.(2)解:由(1)知a1=3,d=1,所以数列{a n}的通项公式a n=3+(n-1)×1=n+2,即a n=n+2.B组14.(2013黑龙江省哈九中第四次模拟)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若=,则=( D )(A)(B)(C)(D)解析:∵=,∴S8=3S4,由等差数列前n项和性质知,S4,S8-S4,S12-S8,S16-S12也成等差数列.其首项为S4,公差为(S8-S4)-S4=S4.∴S12-S8=3S4,∴S12=S8+3S4=6S4.∴S16-S12=4S4,∴S16=S12+4S4=10S4.∴=.故选D.15.(2013浙江模拟)数列{a n}中,a1=5,a n=2a n-1+2n-1(n∈N*,n≥2),若数列{}为等差数列,则λ= .解析:n≥2时,-=,∵a n=2a n-1+2n-1,∴-==1-.又∵数列{}为等差数列.∴1-为常数.∴λ=-1.答案:-116.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a3·a4=117,a2+a5=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=,求非零常数c.解:(1)∵数列{a n}为等差数列,∴a3+a4=a2+a5=22.又a3·a4=117,∴a3,a4是方程x2-22x+117=0的两实根,又公差d>0,∴a3<a4,∴a3=9,a4=13,∴∴∴通项a n=4n-3.(2)由(1)知a1=1,d=4,∴S n=na1+×d=2n2-n=2-.∴当n=1时,S n最小,最小值为S1=a1=1.(3)由(2)知S n=2n2-n,∴b n==,∴b1=,b2=,b3=.∵数列{b n}是等差数列,∴2b2=b1+b3,即×2=+,∴2c2+c=0,∴c=-或c=0(舍去),故c=-.。
第1讲等差数列与等比数列
第1讲等差数列与等比数列高考真题体验1. (2015课标全国I 改编)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 & = 4S 4,贝y a10= _________ .2. (2015安徽)已知数列{a n }是递增的等比数列,a 1 + 84= 9,a 2a 3 = 8,则数列{a .}的前n 项 和等于 __________ .13. ( 15年新课标2文科)已知等比数列{an }满足a 1蔦,a*4®-1),则a2 =4. (2013江西)某住宅小区计划植树不少于 100棵,若第一天植2棵,以后每天植树的棵数 是前一天的2倍,则需要的最少天数n (n€ N *)等于 _______ .5. 设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m -1=— 2,S m = 0, S m +1= 3,贝U m=6. 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 10 = 0, %= 25,则nS n 的最小值为__ 考《考向分折 1. 等差、等比数列基本量和性质的考查是高考热点,经常以小题形式出现与函数、不等式的综合问题是高考考查的重点,考查分析问题、解决问题的综合能力热点一 等差数列、等比数列的运算1•通项公式:等差数列:a n = a 1 + (n — 1)d;等比数列:a n = a 1 q n —12. 求和公式 1 一 , a1(1 — q n\ a 1 — agd ;(函数)等比数列:S n = —1—1 q (qM 1). I 一 q I 一 qa m + an = ap +a q ;在等比数列中 am a n = ap a q .S n .若a 1=— 11, 34+ 36=— 6,则当S n 取最小值时,n ⑵已知等比数列{a n }公比为q,其前n 项和为S n ,若S 3, S 9, S 6成等差数列,则q 3= 思维升华 在进行等差(比)数列项与和的运算时,若条件和结论间的联系不明显,则均可化 成关于a i 和d (q )的方程组求解,但要注意消元法及整体计算,以减少计算量.跟踪演练1 (1)(2015浙江)已知{a n }是等差数列,公差d 不为零.若a 2, a 3, £7成等比数列, 且 2a 1 + a 2= 1,贝y a 1 = ________ , d = ________.瞄准高专•2.数列求和及数列等差数列:S n = ^a1+ a n= na 1 +3.性质:若m+n = p+ q ,在等差数列中 例1 (1)设等差数列{a n }的前n 项和⑵已知数列{a n }是各项均为正数的等比数列,a i + a2 = 1, a3 + a4 = 2,则a 2 011 + 32 012 + a 2 013 + 32 014iog 2----------------- 3 ----------热点二 等差数列、等比数列的判定与证明数列{a n }是等差数列或等比数列的证明方法 (1)证明数列{ a n }是等差数列的两种基本方法: ①利用定义,证明a n +1— a n (n € N )为一常数;②利用中项性质,即证明2a n = a n -1 + a n +1(n>2).⑵证明{a n }是等比数列的两种基本方法:①利用定义,证明 空+n€ N )为一常数;②利用等比中项,即证明a 2=為-1a n +1(n > 2).a n 例 2.数列{a n }满足 a 1= 1, na n +1 = (n + 1)a n + n(n+ 1), n€ N . (1)证明:数列 丹j 是等差数列;(1)设b n = a n +1— a n ,证明:{b n }是等差数列; ⑵求{a n }的通项公式.热点三 等差数列、等比数列的综合问题例3已知数列{a n }是首项为2的等差数列,其前n 项和S n 满足4S n = a n • a n + i .数列{b n }是以⑵ 设b n = 3n• {O n ,求数列{b n }的前n 项和S n .跟踪演练1。
等差数列典型例题及详细解答
(2)求数列{an}中的最大项和最小项,并说明理由.
(1)证明因为an=2- (n≥2,n∈N*),
bn= (n∈N*),
所以bn+1-bn= -
= - = - =1.
又b1= =- .
所以数列{bn}是以- 为首项,1为公差的等差数列.
(2)解由(1)知bn=n- ,
∴ 是以 = 为首项,1为公差的等差数列,
.等差数列典型例题及详细解答
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1.等差数列的定义
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母__d__表示.
(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.
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= 或Sn=na1+ d.
2.(2014·福建)等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,S3=12,则a6等于()
A.8B.10C.12D.14
答案C
解析由题意知a1=2,由S3=3a1+ ×d=12,
解得d=2,所以a6=a1+5d=2+5×2=12,故选C.
3.在等差数列{an}中,已知a4+a8=16,则该数列前11项和S11等于()
经典等差数列性质练习题(含答案)
经典等差数列性质练习题(含答案)经典等差数列性质练习题(含答等差数列基础习题选(附有详细解答)一?选择题(共26小题)1.已知等差数列{a n }中,a 3=9,a 9=3,则公差d 的值为()A 吉B 1C 迟D - 12.已知数列{a n }的通项公式是a n =2n+5,则此数列是()A .: 以7为首项,公差为2的等差数列B ?以7为首项,公差为5的等差数列C .1以5为首项,公差为2的等差数列 D ? 不是等差数列3?在等差数列{a n }中, a i =13?a 3=12,若 a n =2,则 n 等于()A 23 ?B 24 C25D26 ?4.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S=6, a 4=8,则公差 d=()A 一 1 B2 C3 D 一 25 .两个数1与5的等差中项是()C26?—个首项为23,公差为整数的等差数列,如果前六项均为正数,第七项起为负数,则它的公差是()A - 2B - 3C - 4D - 57. (2012?畐建)等差数列{a n}中,a i+a5=10, a4=7,则数列{a n}的公差为()A 1 B2 C3 D4&数列冷」的首项为3,两为等差数列且管讪-%(辰F), 若鮎=-2, b02,则R8=()A0 B8 C3 D 119?已知两个等差数列5, 8, 11,…和3, 7, 11,…都有100项,贝陀们的公共项的个数为()A 25 B24 C20 D 1910?设S为等差数列{a n}的前n项和,若满足a n=a n-i+2(n>2 , 且S3=9,贝V a i=( )A5 B3 C - 1 D 111. (2005?黑龙江)如果数列{a n}是等差数列,则( )A a+a8> a4+a5B a1+a8=a4+a5C a+a s v a4+a5D aQ8=a4a512. (2004?畐建)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若C213.(2009?安徽)已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,贝V a?。
2015届高三数学(文)第一轮总复习课件 第33讲 等差、等比数列的性质及综合应用
a11 a7 2 = = =2. a7 a3 1
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文数
【拓展演练 2】 (1)在正项等比数列{an}中,a1a5+2a3a5+a3a7=25, 则 a3+a5= .
(2)在等比数列{an}中,若 a1· a2· a3· a4=1, a13· a14· a15· a16=8,则 a41· a42· a43· a44= .
3
(方法二)(a4a5a6)2=a1a2a3a7a8a9=50, 所以 a4a5a6=5 2.
8
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文数
4.已知x>0,y>0,x,a,b,y成等差数列,x,c,d,y a+b2 成等比数列,则 cd 的最小值是 .
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文数
解析:由题意,a+b=x+y,cd=xy, a+b2 x+y2 4xy 所以 = ≥ =4(当且仅当 x=y 时取等号) cd xy xy
=1· 210=1024.
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学海导航Biblioteka 文数(方法二)由性质可知, 依次 4 项的积所成的数列为等比数 列,设公比为 q,T1=a1· a2· a3· a4=1, T4=a13· a14· a15· a16=8, 所以 T4=T1· q3=1· q3=8⇒q=2, 所以 T11=a41· a42· a43· a44=T1· q10=1024.
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文数
解析:(1)(a3)2+2a3a5+(a5)2=(a3+a5)2=25, 所以a3+a5=5. (2)(方法一)a1· a2· a3· a4=a1· a1q· a1q2· a1q3
6 =a4 · q =1.① 1
a13· a14· a15· a16=a1q12· a1q13· a1q14· a1q15
(完整版)等差数列性质及习题
等差数列1.定义:1(n n a a d d +-=为常数)或11(2)n n n n a a a a n +--=-≥2.等差数列的通项:1(1)n a a n d =+-或()n m a a n m d =+-。
3.等差中项:若,,a A b 成等差数列,则A 叫做a 与b 的等差中项,且2a bA += 4.等差数列的前n 和:1()2n n n a a S +=,1(1)2n n n S na d -=+ 5. 等差数列的性质:(1)当公差0d ≠时,等差数列的通项公式11(1)n a a n d dn a d =+-=+-是关于n 的一次函数,且斜 率为公差d ;211(1)()222n n n d dS na d n a n -=+=+-是关于n 的二次函数且常数项为0. (2)若公差0d >,则为递增等差数列, 若公差0d <,则为递减等差数列, 若公差0d =,则为常数列。
(3)当w q p n m 2=+=+时,则有w q p n m a a a a a 2=+=+(4)若{}n a 、{}n b 是等差数列,则{}n ka 、{}n n ka pb + (k 、p 是非零常数)、*{}(,)p nq a p q N +∈、232,,n n n n n S S S S S -- ,…也成等差数列.(5)在等差数列{}n a 中,当项数为偶数2n 时,S S nd =偶奇-,n n a a S S :1+=奇偶:; 项数为奇数21n -时,n a S S =-偶奇;n n S S :)1(+=偶奇:。
(6)若等差数列{}n a 、{}n b 的前n 和分别为n A 、n B ,且()nnA f nB =, 则2121(21)(21)(21)n n n n n n a n a A f n b n b B ---===--.(7)“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;“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。
【高考聚焦】2015届高考数学(理)一轮复习题库(梳理自测+重点突破+能力提升):5.2等差数列及其前n项和]
第2课时等差数列及其前n项和1.理解等差数列的概念.2.掌握等差数列的通项公式与前n项和公式.3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用等差数列的有关知识解决相应的问题.4.了解等差数列与一次函数的关系.[对应学生用书P83]【梳理自测】一、等差数列的概念1.在等差数列{a n}中,已知a1=1,a2+a3=14,则a4+a5+a6等于( )A.40 B.51C.43 D.452.在等差数列{a n}中,a1+a2=4,a7+a8=28,则数列的通项公式a n为( )A.2n B.2n+1C.2n-1 D.2n+23.设{a n}为等差数列,公差d=-2,S n为其前n项和,若S10=S11,则a1=( ) A.18 B.20C.22 D.244.若等差数列{a n}的前三项依次为a,2a+1,4a+2,则它的第五项为________.答案:1.B 2.C 3.B 4.4◆以上题目主要考查了以下内容:(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,通常用字母d 表示,定义的表达式为a n+1-a n =d . (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 +b2.(3)通项公式如果等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,那么通项公式为a n =a 1+(n -1)d ,n ∈N *. (4)前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)d 2=(a 1+a n )n2.二、等差数列的性质1.如果等差数列{a n }中,a 3+a 4+a 5=12,那么a 1+a 2+…+a 7等于( )A .14B .21C .28D .352.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.C 2.60◆以上题目主要考查了以下内容:(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m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *). (3)a m ,a m +k ,a m +2k ,a m +3k ,…仍是等差数列,公差为kd . (4)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列.【指点迷津】1.一个常数a n -a n -1=d(n≥2且n∈N *)恒成立,d 为常数即公差. 2.一个中项任何两个数a 与b 有且只有一个等差中项A =a +b2.3.二个函数a n =dn +(a 1-d)(d≠0)是关于n 的一次函数.S n =d 2n 2+(a 1-d 2)n(d≠0)是关于n 的二次函数.(n∈N *).4.两种设法①定义法:a ,a +d ,a +2d ,…;②对称法:…,a -d ,a ,a +d ,…或…,a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,…. 5.4种方法——等差数列的判断方法①定义法;②等差中项法;③通项公式法;④前n 项和公式法.[对应学生用书P 83]考向一 等差数列基本量的计算(1)(2014·郑州市高三质检)等差数列{a n }的前7项和等于前2项和,若a 1=1,a k +a 4=0,则k =________.(2)(2014·石家庄市高三质检)已知等差数列{a n }满足a 2=3,S n -S n -3=51(n >3),S n=100,则n 的值为( )A .8B .9C .10D .11【审题视点】 在等差数列{a n }的a n ,S n ,a 1,d ,n 的五个量中,知其三,求其二. 【典例精讲】 (1)设数列{a n }的公差为d ,依题意得7×1+7×62d =2+d ,解得d =-14,则a k +a 4=2+(k +2)×(-14)=0,由此解得k =6. (2)由S n -S n -3=51得,a n -2+a n -1+a n =51,所以a n -1=17,又a 2=3,S n =n (a 2+a n -1)2=100,解得n =10,选择C .【答案】 (1)6 (2)C【类题通法】 ①此类问题的通法是把条件转化为a 1与d 的方程(组),进而可求其它问题.②结合性质求解,可简化计算.1.(2014·荆州市高三调研)公差不为零的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 4是a 3与a 7的等比中项,且S 10=60,则S 20=( )A .80B .160C .320D .640解析:选C .设数列{a n }的公差为d ,d ≠0,则a 24=a 3a 7=(a 4-d)(a 4+3d),d =2a 43=23(a 1+3d),∴d =-23a 1,∵S 10=10(a 1+a 10)2=5(2a 1+9d)=10a 1+45(-23a 1)=-20a 1=60,∴a 1=-3,d =2,∴S 20=320.考向二 等差数列的判定或证明(2014·江南十校联考)若数列{a n }满足:a 1=23,a 2=2,3(a n +1-2a n +a n -1)=2.(1)证明:数列{a n +1-a n }是等差数列;(2)求使1a 1+1a 2+1a 3+…+1a n >52成立的最小的正整数n.【审题视点】 由题设条件构造(a n +1-a n )-(a n -a n -1)的值,并累加求和. 【典例精讲】 (1)证明:由3(a n +1-2a n +a n -1)=2可得 a n +1-2a n +a n -1=23,即(a n +1-a n )-(a n -a n -1)=23,∴数列{a n +1-a n }是以a 2-a 1=43为首项,23为公差的等差数列.(2)由(1)知a n +1-a n =43+23(n -1)=23(n +1),于是累加求和得:a n =a 1+23(2+3+…+n)=13n(n +1),∴1a 1+1a 2+…+1a n= 3⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫11-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1 =3·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n +1>52∴n >5 n 的最小值为6.【类题通法】 等差数列的判断方法(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; (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 .注:后两种方法只能用来判断是否为等差数列,而不能用来证明等差数列.2.已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,b n =S n n (n∈N *).求证:数列{b n }是等差数列.证明:设等差数列{a n }的公差为d ,则S n =na 1+12n (n -1)d ,∴b n =S n n =a 1+12(n -1)d .法一:b n +1-b n =a 1+12nd -a 1-12(n -1)d =d2(常数),∴数列{b n }是等差数列.法二:b n +1=a 1+12nd ,b n +2=a 1+12(n +1)d ,∴b n +2+b n =a 1+12(n +1)d +a 1+12(n -1)d=2a 1+nd =2b n +1. ∴数列{b n }是等差数列.考向三 等差数列的性质及应用(1)(2014·辽宁省五校联考)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知(a 4-1)3+2 013(a 4-1)=1,(a 2 010-1)3+2 013(a 2 010-1)=-1,则下列结论中正确的是( )A .S 2 013=2 013,a 2 010<a 4B .S 2 013=2 013,a 2 010>a 4C .S 2 013=2 012,a 2 010≤a 4D .S 2 013=2 012,a 2 010≥a 4(2)(2014·武汉市高三联考)已知数列{a n }是等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 达到最大的n 是( )A .18B .19C .20D .21【审题视点】 (1)S 2 013=2 013×(a 1+a 2 013)2=2 013×(a 4+a 2 010)2.(2)求S n 为n 的二次函数,求最值.【典例精讲】 (1)设f (x )=x 3+2 013x ,显然f (x )为奇函数和增函数,由已知得f (a 4-1)=-f (a 2 010-1),所以f (a 4-1)=f (-a 2 010+1),a 4-1=-a 2 010+1,a 4+a 2 010=2,S 2 013=2 013(a 1+a 2 013)2=2 013,显然1>-1,即f (a 4-1)>f (a 2 010-1),又f (x )为增函数,故a 4-1>a 2 010-1,即a 4>a 2 010.(2)a 1+a 3+a 5=105⇒a 3=35,a 2+a 4+a 6=99⇒a 4=33,则{a n }的公差d =33-35=-2,a 1=a 3-2d =39,S n =-n 2+40n ,因此当S n 取得最大值时,n =20.【答案】 (1)A (2)C【类题通法】 (1)本题的解题关键是将性质m +n =p +q ⇒a m +a n =a p +a q 与前n 项和公式S n =n (a 1+a n )2结合在一起,采用整体思想,简化解题过程.(2)等差数列的最值的处理方法:①利用S n =an 2+bn 转化为二次函数最值时要注意n 的取值. ②若{a n }是等差数列,求其前n 项和的最值时, (ⅰ)若a 1>0,d <0,且满足⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1<0,前n 项和S n 最大.(ⅱ)若a 1<0,d >0,且满足⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0a n +1>0,前n 项和S n 最小.3.(2014·深圳市高三调研)等差数列{a n }中,已知a 5>0,a 4+a 7<0,则{a n }的前n 项和S n 的最大值为( )A .S 7B .S 6C .S 5D .S 4解析:选C .∵⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 7=a 5+a 6<0a 5>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 5>0a 6<0,∴S n 的最大值为S 5.[对应学生用书P 85]有关等差数列的规范答题(2013·高考浙江卷)在公差为d 的等差数列{a n }中,已知a 1=10,且a 1,2a 2+2,5a 3成等比数列.(1)求d ,a n ;(2)若d <0,求|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |.【审题视点】 (1)用a 1,d 把a 2,a 3表示出来,利用a 1,2a 2+2,5a 3成等比数列列方程即可解出d ,进而根据等差数列的通项公式写出a n .(2)根据(1)及d <0确定数列的通项公式,确定a n 的符号,以去掉绝对值符号,这需要对n 的取值范围进行分类讨论.【思维流程】由等差数列建立关于d 的方程,求d.当n ≤11时,a n ≥0,是原等差数列求和.当n ≥12时,是两个等差数列求和总结S n 公式.【规范解答】 (1)由题意得,a 1·5a 3=(2a 2+2)2,由a 1=10,{a n }为公差为d 的等差数列得,d 2-3d -4=0,2分解得d =-1或d =4.所以a n =-n +11(n∈N *)或a n =4n +6(n ∈N *).4分 (2)设数列{a n }的前n 项和为S n .因为d <0,由(1)得d =-1,a n =-n +11, 所以当n ≤11时,|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=S n=-12n 2+212n ;8分当n ≥12时,|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=-S n +2S 11=12n 2-212n +110.12分综上所述,|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=⎩⎪⎨⎪⎧-12n 2+212n , n ≤11,12n 2-212n +110,n ≥12.14分【规范建议】 (1)不能盲目认为|a 1|,|a 2|,…|a n |是等差数列,要分段研究. (2)当n ≤11时,是求S n ,而不是求S 11. (3)讨论n ≤11和n ≥12后,要有总结结论.1.(2013·高考安徽卷)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,S 8=4a 3,a 7=-2,则a 9=( )A .-6B .-4C .-2D .2解析:选A .借助等差数列前n 项和公式及通项公式的性质,计算数列的公差,进而得到a 9的值.由等差数列性质及前n 项和公式,得S 8=8(a 1+a 8)2=4(a 3+a 6)=4a 3,所以a 6=0.又a 7=-2,所以公差d =-2,所以a 9=a 7+2d =-6.2.(2013·高考全国新课标卷)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,则m =( )A .3B .4C .5D .6解析:选C .可以先求出首项和公差,再利用等差数列的求和公式和通项公式求解. ∵{a n }是等差数列,S m -1=-2,S m =0, ∴a m =S m -S m -1=2.∵S m +1=3,∴a m +1=S m +1-S m =3, ∴d =a m +1-a m =1.又S m =m (a 1+a m )2=m (a 1+2)2=0,∴a 1=-2,∴a m =-2+(m -1)·1=2,∴m =5.3.(2013·高考广东卷)在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8=10,则3a 5+a 7=________. 解析:可以利用通项公式,把a 3+a 8,3a 5+a 7都用a 1,d 表示出来,进行整体代换;也可以利用a n =a m +(n -m)d 把a 3+a 8,3a 5+a 7都用a 3,d 表示出来,进行整体代换.方法一:a 3+a 8=2a 1+9d =10,3a 5+a 7=4a 1+18d =2(2a 1+9d)=2×10=20.方法二:a 3+a 8=2a 3+5d =10,3a 5+a 7=4a 3+10d =2(2a 3+5d)=2×10=20. 答案:204.(2013·高考全国大纲卷)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 3=a 22,且S 1,S 2,S 4成等比数列,求{a n }的通项公式.解析:设{a n }的公差为d.由S 3=a 22,得3a 2=a 22,故a 2=0或a 2=3. 由S 1,S 2,S 4成等比数列得,S 22=S 1S 4. 又S 1=a 2-d ,S 2=2a 2-d ,S 4=4a 2+2d , 故(2a 2-d)2=(a 2-d)(4a 2+2d).若a 2=0,则d 2=-2d 2,所以d =0,此时S n =0,不合题意; 若a 2=3,则(6-d)2=(3-d)(12+2d),解得d =0或d =2. 因此{a n }的通项公式为a n =3或a n =2n -1.。
2015届高考数学总复习 第五章 第二节等差数列及其前n项和课时精练 理
第二节 等差数列及其前n 项和1.等差数列{a n }中,a 1+a 5=10,a 4=7,则数列{a n }的公差为 ( ) A .1 B .2 C .3 D .4解析:由等差中项的性质知a 3=a 1+a 52=5.又∵a 4=7,∴d =a 4-a 3=2.故选B. 答案:B2.记等差数列的前n 项和为S n ,若S 2=4,S 4=20,则该数列的公差d =( ) A .2 B .3 C .6 D .7解析:S 4-S 2-S 2=4d =12⇒d =3.故选B. 答案:B3.(2013·深圳一模)等差数列{a n }中,a 1,a 2,a 3分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且a 1,a 2则a 4的值为A .18 B .15 C .12 D .20解析:由题意可得 a 1=3,a 2=8,a 3=13,故此等差数列的公差为5,故a 4=a 3+d =18,故选A.答案:A4.(2013·揭阳一模)已知等差数列{a n }满足,a 1>0,5a 8=8a 13,则前n 项和S n 取最大值时,n 的值为( )A .20B .21C .22D .23解析:设数列的公差为d ,由5a 8=8a 13得5(a 1+7d )=8(a 1+12d ),解得d =-361a 1,由a n =a 1+(n -1)d =a 1+(n -1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-361a 1≥0,可得n ≤643=2113, 所以数列{a n }前21项都是正数,以后各项都是负数, 故S n 取最大值时,n 的值为21,故选B. 答案:B5.(2013·韶关三模)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 2=10,S 5=55,则过点P(n ,a n )和Q (n +2,a n +2)(n ∈N *)的直线的斜率是( )A .4B .3C .2D .1解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+d =10,a 1+4d2=55,解得a 1=3,d =4.∴直线的斜率为a n +2-a nn +2-n=4,故答案选A.答案:A6.等差数列{a n }中,已知a 1=-6,a n =0,公差d ∈N *,则n (n ≥3)的最大值为( ) A .7 B .6 C .5 D .8解析:a n =a 1+(n -1)d =0,∴ d =6n -1.又d ∈N *,∴n (n ≥3)的最大值为7.故选A. 答案:A7.设函数f (x )=2x -cos x ,{a n }是公差为π8的等差数列,f (a 1)+f (a 2)+…+f (a 5)=5π,则[f (a 3)]2-a 1a 5=( )A .0 B. π216 C.π28 D.13π216解析:f (a 1)+f (a 2)+…+f (a 5)=(2a 1-cos a 1)+(2a 2-cos a 2)+…+(2a 5-cos a 5)=5π,即2(a 1+a 2+…+a 5)-(cos a 1+cos a 2+…+cos a 5)=5π,而{a n }是公差为π8的等差数列,代入2(a 1+a 2+…+a 5)-(cos a 1+cos a 2+…+cos a 5)=5π,即10a 3-cos ⎝⎛⎭⎪⎫a 3-π4+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3-π8+cos a 3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3+π8+cos ⎝⎛⎭⎪⎫a 3+π4=10a 3-2cos π4+2cos π8+1cos a 3=5π, ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos π4+2cos π8+1cos a 3不是π的倍数, ∴10a 3=5π.∴a 3=π2.∴[f (a 3)]2-a 1a 5=⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π2-02-⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-π4⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π4=13π216.故选D.答案:D8.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=∫30(1+2x )d x ,S 20=17,则S 30为( ) A .15 B .20 C .25 D .30解析:S 10=∫30(1+2x )d x =(x +x 2)|30=3+32-0-02=12,由S 10,S 20-S 10,S 30-S 20为等差数列,解得S 30=15. 答案: A9.(2013·广东卷)在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8=10,则3a 5+a 7=________.解析:依题意2a 1+9d =10,所以3a 5+a 7=3(a 1+4d )+a 1+6d =4a 1+18d =20.或3a 5+a 7=2(a 3+a 8)=20.答案:2010.(2013·重庆卷)已知{a n }是等差数列,a 1=1,公差d ≠0,S n 为其前n 项和,若a 1,a 2,a 5成等比数列,则S 8=________.解析:因为a 1,a 2,a 5成等比数列,则a 22=a 1·a 5,即(1+d )2=1×(1+4d ),d =2.所以a n =1+(n -1)×2=2n -1,S 8=a 1+a 82=4×(1+15)=64.答案:6411.(2013·洛阳统考)在等差数列{a n }中,其前n 项和为S n ,且S 2 011=2 011,a 1 007=-3,则S 2 012=________.解析:∵S 2 011=2 011,∴a 1+a 2 0112=2 011.得a 1+a 2 011=2.又∵a 1+a 2 011=2a 1 006,∴a 1 006=1. 又∵a 1 007=-3,∴S 2 012=a 1+a 2 0122=a 1 006+a 1 0072=-2=-2 012.答案:-2 01212.将正奇数排列如下表,其中第i 行第j 个数表示a ij (i ∈N *,j ∈N *),例如a 32=9,若a ij =2 009,则i +j =________________.1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 …解析:由2n -1=2 009,求得n =1 005,由此可知将正奇数按从小到大的顺序排列,2 009 位于第1 005个,而数表自上而下,每行所放的奇数个数,恰好与行数相等,设2 009位于第i 行,则1+2+3+…+i ≥1 005,且1+2+3+…+ (i -1)≤1 005,于是得i +i2≥1 005且i i -2≤1 005⇒i (1+i )≥2 010,i (i -1)≤2 010,并注意到i ∈N *,所以i=45,而j =1 005-+2=1 005-22×45=1 005-990=15,故i +j =45+15=60.答案:6013.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)若存在一个常数λ,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -λ为等差数列,求λ的值; (3)求数列{a n }的通项公式.解析:(1)a 2=1+a 13-a 1=13,a 3=1+a 23-a 2=12.(2)若⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -λ为等差数列,则有2a 2-λ=1a 1-λ+1a 3-λ,将a 1,a 2,a 3代入,解得λ=1.(3)由a n +1=1+a n 3-a n ,得a n +1-1=1+a n 3-a n -1=2a n -23-a n =a n -2-a n -,取倒数1a n +1-1=1a n -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2, 即1a n +1-1-1a n -1=-12, ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1为等差数列,1a n -1=1a 1-1+(n -1)d =-1-12(n -1)=-12n -12,整理得a n =n -1n +1,n ∈N *.14.(2013·梅州二模)f (x )对任意x ∈R 都有f (x )+f (1-x )=12.(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12和f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1n (n ∈N *)的值;(2)数列{a n }满足:a n =f (0)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2n +…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1n +f (1),数列{a n }是等差数列吗?请给予证明;(3)令b n =44a n -1,T n =b 21+b 22+b 23+…+b 2n ,S n =32-16n.试比较T n 与S n 的大小.解析:(1)因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=12,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=14.令x =1n ,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n =12,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1n =12. (2)a n =f (0)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2n +…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1n +f (1),又a n =f (1)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1n +…f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +f (0),两式相加2a n =[f (0)+f (1)]+⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1n +…+[f (1)+f (0)]=n +12,所以a n =n +14,n ∈N *.又a n +1-a n =n +1+14-n +14=14.故数列{a n }是等差数列.(3)b n =44a n -1=4n,T n =b 21+b 22+…+b 2n =16⎝ ⎛⎭⎪⎫1+122+132+…+1n 2≤16⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+11×2+12×3+…+1n n -=16⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n =16⎝ ⎛⎭⎪⎫2-1n =32-16n=S n .所以T n ≤S n .。
(完整版)等差数列性质
§6.2 等差数列一.课程目标1.理解等差数列的概念;2.掌握等差数列的通项公式与前n 项和公式;3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用等差数列的有关知识解决相应的问题;4.了解等差数列与一次函数的关系.二.知识梳理1.定义如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,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.通项公式若等差数列{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 .3.前n 项和公式等差数列的前n 项和公式:22111)()(n n a a n d n n na S +=-+=其中n ∈N *,a 1为首项,d 为公差,a n 为第n 项).3.等差数列的常用性质已知数列{a n }是等差数列,S n 是{a n }的前n 项和.(1)通项公式的推广:*),()(N m n d m n a a m n ∈-+=(2)若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则有q p n m a a a a +=+。
特别的,当p n m 2=+时,p n m a a a 2=+(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)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.(5)若}{},{n n b a 是等差数列,则}{n n qb pa +仍是等差数列.4.与等差数列各项和相关的性质(1)若}{n a 是等差数列,则}{n S n 也是等差数列,其首项与}{n a 的首项相同,公差为}{n a 的公差的21。
5-2第二节 等差数列(2015年高考总复习)
答案 (1)A (2)见解析
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第五章
第二节
高考总复习模块新课标
新课标A版数学
题型二 【例 2】
*
等差数列的判定与证明
3 1 已知数列{an}中,a1=5,an=2- (n≥2,n∈ an-1
1 N ),数列{bn}满足 bn= (n∈N*). an-1 (1)求证:数列{bn}是等差数列; (2)求数列{an}中的最大项和最小项,并说明理由.
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3.等差数列的性质 已知数列{an}是等差数列,Sn 是{an}的前 n 项和.
ap+aq (1)若 m+n=p+q(m, n, p, q∈N*), 则有 am+an=_________. 递增 (2)等差数列{an}的单调性:当 d>0 时,{an}是________ 数列; 递减 数列;当 d=0 时,{an}是__________ 常数列 . 当 d<0 时,{an}是_______ kd (3)a ,a ,a ,…仍是等差数列,公差为_______.
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备考这样做 1.准确理解概念,掌握等差数列的有关公式和性质. 2.注意不同性质的适用条件和注意事项.
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1 答案 1 4n(n+1)
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第二节
等差数列典型例题及详细解答
等差数列典型例题及详细解答(总1 3页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One 1■CAL■本页仅作为文档封面.使用请直接删除1. 等差数列的定义-般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母_g_表示.2. 等差数列的通项公式如果等差数列{拐的首项为*公差为d,那么它的通项公式是a.,= a:+a-l)£・3. 等差中项如果A=~,那么月叫做a与b的等差中项.4. 等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n=(n—ai) d(n, mWN*).⑵若{<> 为等差数列,且1=m~\~n(k, m、”WN°),则az+a』=ac+am(3)若{%}是等差数列,公差为",贝9 {吐}也是等差数列,公差为竺⑷若{山,⑹是等差数列,贝!」{皿+也}也是等差数列.⑸若&}是等差数列,公差为〃,则必,站”必口,…(匕 4)是公差为迢的等差数列.5. 等差数列的前n项和公式设等差数列{““}的公差为〃,其前“项和S”=^宁或必=“5+巴亍丄〃.6. 等差数列的前”项和公式与函数的关系数列{"”}是等差数列S…=An2+Bn(A. B为常数).7. 等差数列的前”项和的最值在等差数列{“”}中,心0,(1<0,则&存在最大一值:若E<0, d>0,则S“存在最小值. 【思考辨析】判断下而结论是否正确(请在括号中打“ J ”或“ X ” )(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.(X )⑵数列{“”}为等差数列的充要条件是对任意都有2如尸心+如2・(J)(3)等差数列{心}的单调性是由公差〃决定的.(J)(4)数列{“”}为等差数列的充要条件是其通项公式为"的一次函数.(X )⑸数列{"”}满足“,小一"产”,则数列{“”}是等差数列.(X )⑹已知数列{⑷}的通项公式是心=””+/苴中p,彳为常数),贝IJ数列{““}一立是等差数列.(V )1. (2015•重庆)在等差数列{如中,若他=4,心=2,则心等于()A・一 1 B. 0 C・ 1 D・ 6答案B解析由等差数列的性质,得“6二如-"2二2X2 - 4二0 ,选B.2. (2014 •福建)等差数列{血}的前〃项和为几若t/i=2, 53=12,则心等于()5-4 D 5-2 A. 8 B ・ 10 C ・ 12 D ・ 14答案C3X2解析由题意知⑵二2 ,由Sy = 3a\+—^Xd= 12 ,解彳导〃二2,所以“6二⑷+5d 二2 + 5X2二12,故选C ・3. 在等差数列{“”}中,已知心+心=16,则该数列前11项和S H 等于()A. 58 B ・ 88 C ・ 143 D ・ 176答案Blid] + 1 k/4 + “8解析 S|)二 ---- -- 二 ------ 二 8&4. 设数列{“”}是等差数列,若的+如+的=12,则他+卄・・+的等于()A. 14 B ・ 21 C ・ 28 D ・ 35 答案c解析 丁心十"4 +心=3心二12 # 6/4 = 4 ,/. U\ + U2 + ••• + = 7“4 = 2&5・(2014•北京诺等差数列仏}满足⑷+曲+心>0,心+尙()<0,则当n= ______________ 时,仏}的前〃项和最大. 答案8解析 因为数列{"“}是等差数歹I 」,且十"8 + "9 = 3"8 > 0 ,所以“8 > 0.又"7 + "10 = "8十Og < 0 ,所以的< 0.故当H 二8时,其前n 项和最大・例1⑴在数列仏}中,若ai = -2,且对任意的nGN*有2如| = 1+2如 则数列{如}前10项的和为( )(2)已知在等差数列{如中,"2=7,心=15.则前10项和Sg 等于()A. 100B. 210 C ・ 380 D ・ 400答案(1)C (2)B解析⑴由二1十如得⑷+】-如二* , 所以数列{“”}是首项为-2 ,公差为*的等差数列,10X10- 1 1 5所以510= 10X( - 2) + ----------- 5 ----- X 2 = 2・(2)因为 </2 = 7. a 4 = 15 .所以〃二 4,6/1 = 3,故 Sw 二 10X3 十10X9X4 二 210.思维升华(1)等差数列运算问题的一般求法是设出首项E 和公差d .然后由通项公式或前“项和公式转化为方 程(组)求解•(2)等差数列的通项公式及前"项和公式,共涉及五个呈山,m .d.n. S … ,知其中三个就能求另外 两个,体现了方程的思想•跟踪训练1 (1)(2015・课标全国II )设S “是等差数列{“”}的前“项和,若“|+“3+"5=3,则S5等于()A. 5B. 7C. 9D. 11⑵已知等差数列{"”}的前n 项和为S",且满足~y= 1,则数列⑺”}的公差是()A.|B. 1C. 2D. 3答案(1)A (2)C解析 ⑴丁 {如为等差数列「."I 十“5二加3 ,a\ 十 “3 十"5 = 3"3 二 3 ,彳导"3 二 1 f5ai + as/. S5 二—5— - 5“3 二 5 •故选 A. nai + Un 如+。
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热点考向一:等差数列的基本量
1.已知
{}n a 为等差数列,且7a -24a =-1, 3a =0,则公差d = A.-2 B.-12 C.1
2 D.2
2. 已知{}n a 是等差数列,且满足)(,n m m a n a n m ≠==,则n m a +等于________。
3、设
{}n a 是公差为正数的等差数列,若12315a a a ++=,12380a a a =,则111213a a a ++=
4.若a ≠b,数列a,x 1,x 2 ,b 和数列a,y 1 ,y 2 ,b 都是等差数列,则
=--1
212y y x x () A .
43
B .
3
2
C .1
D .
3
4
5、首相为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差d 的取值范围
6、己知}{n a 为等差数列,1
22,3a a ==,若在每相邻两项之间插入三个数,使它和原数列的数构成一个新的等差数列,求:
(1)原数列的第12项是新数列的第几项? (2)新数列的第29项是原数列的第几项?
热点考向二:等差数列的判定与证明.
1.已知c b a ,,依次成等差数列,求证:ab c ac b bc a
---222
,,依次成等差数列.
2:在数列{}n a 中,11a =,11
14n n
a a +=-
,221
n
n b a =
-,其中*
.n N
∈(1)求证:数列{}n b 是等差数列;(2)求证:在数
列{}n a 中对于任意的*
n N ∈,都有1n n a a +>.
3.已知数列{n a }中,1
35a =
,数列112,(2,)n n a n n N a *-=-≥∈,数列{n b }满足1
()1
n n b n N a *=∈-(1)求证数列{n b }是等差数列;(2)求数列{n a }中的最大项与最小项.
热点考向三:等差数性质的应用
1.在等差数列{}n a 中, 40135=+a a ,则 =++1098a a a ( )A .72 B .60 C .48 D .36
2.在等方程0)2)(2(22
=+-+-n x x m x x
的四个根组成一个首项为
4
1
的等差数列,则|m -n|=
3.在等差数列
{}n a 中,公差d =1,174a a +=8,则20642a a a a ++++ =
4.在等差数列}{n a 中,若4
681012120a a a a a ++++=,则10122a a -= .
热点考向四:等差数列前n 项和重的基本运算
1.n S 是等差数列}{n a 的前n 项和,542,30n a a -==(n ≥5,*
n N ∈),n S =336,则n 的值是 .
2.已知{}n a 是等差数列,12
4a a +=,7828a a +=,则该数列前10项和10S =________. 3、已知等差数列{}n a 的公差1
2
d =,8010042=+++a a a ,那么=100S ) A .80 B .120 C .135D .160.
4、已知等差数列{}n a 中,6012952=+++a a a a ,那么=13S ( ) A .390
B .195
C .180
D .120
5.设等差数列
{}n a 的前n 项和为n S ,若535a a =则
9
5
S S = 6.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,a 12=-8,S 9=-9,则S 16=________. 7.等差数列}{n a 中,110052515021,2700,200a a a a a a a 则=+++=+++ =________.
8. 已知数列 {}n a 的前n 项和212n S n n =-,求数列{||}n a 的前n 项和n T .等差数列{}n a 中,n S 是其前n 项和,
9. 1
2008a =-,
20072005220072005
S S -=,则2008S 的值为______________ 热点考向五:等差数列前n 项和中的最值问题
1、已知等差数列
{}n a ,219n a n =-,那么这个数列的前n 项和n s ( )
A.有最小值且是整数
B. 有最小值且是分数
C. 有最大值且是整数
D. 有最大值且是分数
2.已知数列{a n }为等差数列,若a 11
a 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 .11 B .19C .20 D .21
3.等差数列{}n a 中,125a =,917S S =,问此数列前多少项和最大?并求此最大值; 4.(1)设{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项的和,且S 5<S 6,S 6=S 7>S 8,则下列结论错误..的是( ) A.d <0
B.a 7=0
C.S 9>S 5
D.S 6与S 7均为S n 的最大值
5.在等差数列||,0,0}{10111110a a a a a n >><且中,则在S n 中最大的负数为()
A .S 17
B .S 18
C .S 19
D .S 20
6.数列
{}n a 是首项为23,公差为整数的等差数列,且第六项为正,第七项为负。
(1)求数列公差;(2)求前n 项和n s 的最大值;(3)当0>n
s 时,求n 的最大值。
7、设等差数列
{}n a 的前n 项和为n S ,已知312a =,12S >0,13S <0,①求公差d 的取值范围;②1212,,
,S S S 中哪一个值
最大?并说明理由.
热点考向六:等差数列前n 项和性质的应用
1.等差数列{a n }的前n 项和记为S n ,若a 2+a 4+a 15的值是一个确定的常数,则数列{a n }中也为常数的项是()A .S 7 B .S 8 C .S 13 D .S 15
2.等差数列{a n }的前m 项和为30,前2m 项和为100,则它的前3m 项和为()A.130 B.170 C.210 D.260
3.项数为奇数的等差数列{}n a 中,奇数项和为80,偶数项和为75,求此数列的中间项与项数. 4、两个等差数列
{}n a 和{}n b 的前n 项和分别为n S 和n T ,若
337++=
n n T S n n ,则88
a
b = . 5.已知两个等差数列{}n a 和{}n b 的前n 项和分别为A n 和n B ,且
745
3
n n A n B n +=+,则使得
n
n
a b 为整数的正整数n 的个数是( )
A .2
B .3
C .4
D .5 7.等差数列
{}n a 的前n 项和为n S ,已知2
110m m m
a a a -++-=,2138m S -=,则m =)A.38 B.20 C.10 D.9 8.在等差数列}{n a 中,若30,240,1849===-n n a S S ,则n 的值为( )
A .18 B17. C .16 D .15
9.等差数列{}n a 中,n
a 2
110m m m a a a -+-+=≠0,若m>1
且
2
110m m m a a a -+-+=,2138m S -=,则m的值是
( )A . 10 B . 19 C .20 D .38
10、等差数列
{}n a 共有21n +项,所有奇数项之和为132,所有偶数项之和为120,则n 等于
热点考向七:等差数列的综合应用:
1.已知函数f (x )=
4
12-x (x <-2).(1)求f (x )的反函数f --
1(x );(2)设a 1=1,
1
1+n a =-f
--1
(a n )(n ∈N *),求a n ;(3)设S n =a 12+a 22+…+a n 2,b n =S n +1
-S n 是否存在最小正整数m ,使得对任意n ∈N *,有b n <25
m
成立?若存在,求出m 的值;若不存在,说明理由. 2.. 设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知3122a a a +=,数列{
}n
S 是公差为d 的等差数列。
(1)求数列
{}n a 的通项公式(用d n ,表示);(2)设c 为实数,对满足n m k n m ≠=+且3的任意正整数k n m ,,,不等式
k n m cS S S >+都成立。
求证:c 的最大值为
2
9。
24、已知点(1,31
)是函数
,0()(>=a a x f x 且1≠a )
的图象上一点,等比数列}{n a 的前n 项和为c n f -)(,数列}{n b )0(>n b 的首项为c ,且前n 项和
n S 满足n S -1-n S =n
S +
1+n S (2n ≥).(1)求数列}{n a 和}{n b 的通项公式;(2)若数列{}
1
1
+n n b b 前n 项和为n T ,问n T >2009
1000
的最小正整数n 是多少?。