二阶等差数列及其通项公式
等差数列前n项和公式(二)

4.2.4 等差数列前n项和公式(二)
(1 + )
,Sn=na1
2
1.通项公式:an=a1+(n-1)d,前n项和公式:sn=
+
(−பைடு நூலகம்)
d.
2
2.等差数列的通项公式和前n项和公式中共含有五个量:a1,an,n,d,
Sn,知道其中的三个量,可以通过解方程(组)求出另外的两个量.
3.已知数列{an}的前n项和公式是Sn=n2+n,求数列的通项公式.
当n≥2时,Sn-1=(n-1)2+(n-1)=n2-n.
∴an=Sn-Sn-1=(n2+n)-(n2-n)=2n.
同时当n=1时,a1=S1=2.∴当n∈N*时,an=2n
亲爱的同学们,下节课见!
3
2
21
2
a2= ,a6= .∴S7=
(1 +7 )·7
( + )·7
= 2 6 =
2
2
3 21
(2+ 2 )×7
2
=42
2.要使等差数列32,29,26,…的前n项的和Sn取最大值,求n的值.
an=a1+(n-1)·d=32+(n-1)·(-3)=35-3n≥0.
35
3
∴n≤ ∴当n=11时,Sn取最大值
(1 + )·
(18+6)×
∵Sn=
.∴48=
.∴n=4.
2
2
又∵an=a1+(n-1)·d.∴6=18+3d.∴d=-4
3.计算100以内能被3整除的所有自然数的和.
(3+99)×33
3+6+9+…+99=
=1683
2
解答题
2阶等差数列公式
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2阶等差数列公式一、2阶等差数列的定义。
1. 首先明确等差数列的概念。
- 对于数列{a_n},如果从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数d,即a_n-a_n - 1=d(n≥slant2),这个数列就叫做等差数列,d叫做等差数列的公差。
2. 2阶等差数列(也叫二阶差数列)- 设数列{a_n},计算相邻两项的差b_n=a_n + 1-a_n得到数列{b_n}。
如果数列{b_n}是等差数列,那么原数列{a_n}就叫做二阶等差数列。
- 例如数列1,3,7,13,21,·s- 先计算相邻两项的差:3 - 1 = 2,7-3 = 4,13 - 7=6,21-13 = 8,得到差数列为2,4,6,8,·s,这个差数列是等差数列(公差为2),所以原数列1,3,7,13,21,·s是二阶等差数列。
二、2阶等差数列的通项公式推导。
1. 设二阶等差数列{a_n},它的一阶差数列{b_n}(b_n=a_n + 1-a_n)是首项为b_1,公差为d的等差数列。
- 因为b_n=b_1+(n - 1)d。
- 又因为a_n-a_n-1=b_n - 1(n≥slant2)。
- 那么a_n=a_1+∑_k = 1^n - 1b_k(n≥slant2)。
- 由于b_k=b_1+(k - 1)d,则∑_k = 1^n - 1b_k=∑_k = 1^n - 1[b_1+(k - 1)d]。
- 先计算∑_k = 1^n - 1[b_1+(k - 1)d]=b_1(n - 1)+d∑_k = 1^n - 1(k - 1)。
- 而∑_k = 1^n - 1(k - 1)=∑_i = 0^n - 2i=((n - 2)(n - 1))/(2)。
- 所以a_n=a_1+(n - 1)b_1+((n - 2)(n - 1))/(2)d(n≥slant2),当n = 1时,a_1=a_1,所以二阶等差数列{a_n}的通项公式为a_n=a_1+(n - 1)b_1+((n - 2)(n - 1))/(2)d。
等差数列及其通项公式
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等差数列及其通项公式好的,以下是为您生成的文章:在咱们学习数学的漫长旅程中,有一个超级重要的家伙——等差数列。
这玩意儿,就像咱们生活中的排队一样,整整齐齐,有规律得很!先来说说啥是等差数列。
想象一下,你去超市买糖果,第一颗糖果1 毛钱,第二颗 3 毛钱,第三颗 5 毛钱,第四颗 7 毛钱……每多买一颗,价格就比前一颗多2 毛钱。
这价格的变化就是一个等差数列!相邻两个数的差值都一样,在这个例子里就是 2 。
还记得我上高中那会,数学老师为了让我们搞清楚等差数列,特意搞了个小游戏。
他在黑板上写下了一组数字:2, 5, 8, 11, 14 ,然后问我们下一个数是多少。
大家都瞪大眼睛,冥思苦想。
这时候,平时不太爱说话的小李同学举起了手,他说:“老师,下一个数应该是17 ,因为每次都多 3 嘛!”老师笑着点了点头,还奖励了他一块小橡皮。
从那以后,大家对于等差数列的理解好像一下子就清晰了起来。
那咱们再来说说等差数列的通项公式。
通项公式就像是等差数列的“密码”,通过它,咱们能一下子找到这个数列里的任何一个数。
比如说,一个等差数列的首项是 a₁,公差是 d ,那么第 n 项 aₙ 就可以用公式 aₙ = a₁ + (n - 1)d 来表示。
举个例子,有一个等差数列,首项是 3 ,公差是 4 。
咱们想知道第10 个数是多少。
那就把数字往公式里带呗,a₁ = 3 ,d = 4 ,n = 10 ,算出来 a₁₀ = 3 + (10 - 1)× 4 = 39 。
是不是还挺简单的?其实啊,等差数列在咱们生活里到处都是。
比如说,你每个月存的零花钱,第一个月 100 块,之后每个月多存 20 块,这就是个等差数列。
又或者,你爬楼梯,第一层有 10 个台阶,之后每一层比前一层多 2 个台阶,这也是等差数列。
学习等差数列及其通项公式,不仅能帮咱们解决数学题,还能让咱们更善于观察生活中的规律。
就像我之前去看一场演唱会,座位的排数就是一个等差数列。
等差数列及其通项公式
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②三个数a,A,b成等差数列
A
a b 2
A是a、b的等差中项。
例1: 指出下列数列中的等差数列,并求出 公差和通项公式
(1)1,5,9,13,17, (2)1,4,16,64,256,
(3)2,2,2,2,2,2,
( 4 )1, 1 2 , 1 3 , 1 4 , 1 5 ,
(5 )1
(1)5,5,5,5,5,5,5,5,5
这些特别的数 列有没有通项 公式呢?? (2)0,2,4,6,8,10,12
是
是 (3)-1,1,-1,1,-1,1,-1,1 不是 (4)1,2,3,5,7,9,11,13 不是
2.等差数列的递推公式 an+1 = an + d (n∈N﹡) 3.等差数列的通项公式
1 2
,2
1 2
1 3
,3
1 4
,4
1 2
1 5
,5
1 6
1 2
(6 )
, 0,
, 1, 1
例2. (1)求等差数列8,5,2,…的第20项.
(2)-401是不是等差数列-5,-9,-13,… 的项?如果是,是第几项?
例3.在等差数列{an}中,已知a3=10, a9=28,
求a12 。
从第二项起每一项与它前一项的差都等于-10
二、新课
1.等差数列的定义
一般地,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d,那么 这个数列就叫做等差数列。常数d叫做等差数 列的公差。
等差数列的定义如何用数学符号表示
即:an+1-an = d (n∈N﹡)
它们都是等差数列 吗??
例6:某滑轮组由直径成等差数列的6个滑轮组成.已知最 小与最大的滑轮的直径分别为15和25cm,求中间四个滑轮的 直径.
猜想——二阶等差数列及其通项公式
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根据以上步骤,请你解答“问题情境”.
5、按照如图所示的方法排列黑色小正方形地砖,则第14个图案中黑色小正方形地砖的块数是.
6、下图是在正方形网格中按规律填成的阴影,根据此规律,则第n个图中阴影部分小正方形的个数是.
7、观察下列一组图形:
它们是按一定规律排列的,依照此规律,第n个图形中共有个.
8、用同样大小的黑色棋子按如图所示的规律摆放:
(1)第5个图形有多少黑色棋子?
(2)第几个图形有2013颗黑色棋子?请说明理由.
通过观察分析,也能发现上面三个数列有其内在规律与特点,但若想轻易写出却有难处。
一、等差数列的定义及其通项公式:
1、等差数列的定义:如果一个数列a1,a2,a3,…,an,…,
从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数d,即a2- a1= a3- a2=…= an- an-1= d,则称此数列为等差数列,常数d叫等差数列的公差。
由此通项公式,则可求出二阶等差数列后面未给出的任何一项。
读者可方便地求出下面的二阶等差数列的通项公式:
⑺、2、2、5、11、20、32、47,…
⑻、2、3、8、17、30、47、68,…
中考数学中常会出现一种寻找规律的题型,其中有一类实际是高中数学中的等差数列或二阶等差数列,由于初中没有学习它们的通项公式和递推法求二阶等差数列的通项,因此在确定数列的通项时有一定的困难。对于等差数列的通项公式 (其中a1为首项,d为公差,n为正整数),若将n看成自变量,an看成函数,则an是关于n的一次函数;若一列数a1,a2,…an满足 (其中k,b为常数),则这列数是二阶等差数列,即每一后项减去前项得到一新的数列,这一新数列是等差数列。它的通项 是关于n的二次函数。我们学习过用待定系数法确定函数解析式,由于数列是特殊的函数,因此可以用待定系数法来确定等差数列和二阶等差数列的通项。
二阶等差数列及其通项公式
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二阶等差数列及其通项公式⑷1,2,4,7,11,16,22,…⑸1,3,6,10,15,21,28,…⑹1,3,7,13,21,31,43,…通过观察分析,也能发现上面三个数列有其内在规律与特点,但若想轻易写出通项公式却有难处。
本文旨在由等差数列推导出如⑷、⑸、⑹这样的一类数列的通项公式,并给出一个相关定义。
二、预备知识:1、等差数列的定义:如果一个数列a1,a2,a3,…,a n,…,从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数d,即a2 - a1 = a3 - a2=…= a n - a n-1 = d,则称此数列为等差数列,常数d 叫等差数列的公差。
2、等差数列的通项公式:a n =a1 + ( n - 1 ) d,公差:d = a2 - a1.三、二阶等差数列的定义及其通项公式:a)定义:如果一个数列a1,a2,a3,…,a n,…,(★)从第二项起,每一项与它的前一项的差按照前后次序排成新的数列,即a2 - a1,a3 - a2,a4 - a3,…,a n - a n-1,…成为一个等差数列,则称数列(★)为二阶等差数列。
相应地,d =(a3 - a2)- (a2 - a1)= a3 + a1 - 2a2称为二阶等差数列的二阶公差。
显然,依此定义可以判断,⑷、⑸、⑹均是二阶等差数列。
其二阶公差分别为1、1、2.说明:⑴、为区别于二阶等差数列,可把通常定义的等差数列称为一阶等差数列.⑵、二阶与一阶等差数列的相互关系:二阶等差数列不一定是一阶等差数列,但一阶等差数列肯定是二阶等差数列。
b)二阶等差数列的通项公式:设数列a1,a2,a3,…,a n,…是一个二阶等差数列,为了书写的方便,我们记数列a2 - a1,a3 - a2,a4 - a3,…,a n - a n-1,…为b1 , b2 , b3 , …,b n-1 , …,(☆)即记b n= a n+1 - a n,(n≥1,n∈Z)则数列(☆) 是一个一阶等差数列。
高中数学选择性必修二 4 2 1 1等差数列的概念和通项公式(知识梳理+例题+变式+练习)(含答案)
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4.2.1.1等差数列的概念和通项公式要点一 等差数列的概念(1)文字语言:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,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. (2)符号语言:a n +1-a n =d (d 为常数,n ∈N *). 【重点概要】(1)“从第2项起”是因为首项没有“前一项”.(2)一个数列从第2项起,每一项与它前一项的差即使等于常数,这个数列也不一定是等差数列,因为当这些常数不同时,该数列不是等差数列,因此定义中强调“同一个常数”,即该常数与n 无关.(3)求公差d 时,可以用d =a n -a n -1来求,也可以用d =a n +1-a n 来求.注意公差是每一项与其前一项的差,且用a n -a n -1求公差时,要求n ≥2,n ∈N *. 要点二 等差中项(1)条件:如果a ,A ,b 成等差数列. (2)结论:那么A 叫做a 与b 的等差中项. (3)满足的关系式是________. 【重点概要】在等差数列{a n }中,任取相邻的三项a n -1,a n ,a n +1(n ≥2,n ∈N *),则a n 是a n -1与a n +1的等差中项. 反之,若a n -1+a n +1=2a n 对任意的n ≥2,n ∈N *均成立,则数列{a n }是等差数列.因此,数列{a n }是等差数列⇔2a n =a n -1+a n +1(n ≥2,n ∈N *).用此结论可判断所给数列是不是等差数列,此方法称为等差中项法.要点三 等差数列的通项公式以a 1为首项,d 为公差的等差数列{a n }的通项公式a n =1(1)a n d +-【重点总结】从函数角度认识等差数列{a n }若数列{a n }是等差数列,首项为a 1,公差为d ,则a n =f(n)=a 1+(n -1)d =nd +(a 1-d). (1)点(n ,a n )落在直线y =dx +(a 1-d)上; (2)这些点的横坐标每增加1,函数值增加d. 【基础自测】1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)(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)等差数列{a n }的单调性与公差d 有关.( )(3)若三个数a ,b ,c 满足2b =a +c ,则a ,b ,c 一定是等差数列.( )(4)一个无穷等差数列{a n }中取出所有偶数项构成一个新数列,公差仍然与原数列相等.( ) 【答案】(1)×(2)√(3)√(4)×2.(多选题)下列数列是等差数列的有( ) A .1,1,1,1,1 B .4,7,10,13,16 C.13,23,1,43,53 D .-3,-2,-1,1,2 【答案】ABC3.已知等差数列{a n }的通项公式a n =3-2n ,则它的公差d 为( )A .2B .3C .-2D .-3 【答案】C【解析】由等差数列的定义,得d =a 2-a 1=-1-1=-2.故选C. 4.在△ABC 中,三内角A 、B 、C 成等差数列,则B 等于________. 【答案】60°【解析】因为三内角A 、B 、C 成等差数列, 所以2B =A +C ,又因为A +B +C =180°, 所以3B =180°,所以B =60°.题型一 等差数列的通项公式 探究1 基本量的计算【例1】(1)在等差数列{a n }中,已知a 6=12,a 18=36,则a n =________. (2)已知数列{a n }为等差数列,a 3=54,a 7=-74,则a 15=________.【答案】(1)2n (2)-314【解析】(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+5d =12a 1+17d =36,⎩⎪⎨⎪⎧解得d =2,a 1=2,∴a n =2+(n -1)×2=2n .(2)法一:(方程组法)由⎩⎨⎧a 3=54,a 7=-74,得⎩⎨⎧a 1+2d =54,a 1+6d =-74,解得⎩⎨⎧a 1=114,d =-34,∴a 15=a 1+(15-1)d =114+14×⎝⎛⎭⎫-34=-314. 法二:(利用a m =a n +(m -n )d 求解)由a 7=a 3+(7-3)d ,即-74=54+4d ,解得d =-34,∴a 15=a 3+(15-3)d =54+12×⎝⎛⎭⎫-34=-314. 探究2 判断数列中的项【例2】100是不是等差数列2,9,16,…的项?如果是,是第几项?如果不是,说明理由. 【解析】∵a n =2+(n -1)×7=7n -5, 由7n -5=100,得n =15, ∴100是这个数列的第15项.探究3 等差数列中的数学文化 【例3】《莱因德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一,书中有一道这样的题目:把100个面包分给五个人,使每个人所得成等差数列,最大的三份之和的17是最小的两份之和,则最小的一份的量是( )A.116B.103C.56D.53【答案】D【解析】由题意可得中间的那份为20个面包, 设最小的一份为a 1,公差为d ,由题意可得[20+(a 1+3d )+(a 1+4d )]×17=a 1+(a 1+d ),解得a 1=53,故选D.【方法归纳】(1)已知a n ,a 1,n ,d 中的任意三个量,求出第四个量.(2)应用等差数列的通项公式求a 1和d ,运用了方程的思想.一般地,可由a m =a ,a n =b ,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(m -1)d =aa 1+(n -1)d =b ,求出a 1和d ,从而确定通项公式.(3)若已知等差数列中的任意两项a m ,a n ,求通项公式或其它项时,则运用a m =a n +(m -n )d 较为简捷. 【跟踪训练】(1)等差数列{a n }中,a 1=13,a 2+a 5=4,a n =33,则n 等于( )A .50B .49C .48D .47 【答案】A【解析】由题得2a 1+5d =4,将a 1=13代入得,d =23,则a n =13+23(n -1)=33,故n =50.(2)等差数列{a n }中,已知a 5=10,a 12=31. ①求a 20;②85是不是该数列中的项?若不是,说明原因;若是,是第几项? 【解析】(2)①设数列{a n }的公差为d . 因为a 5=10,a 12=31,由a n =a 1+(n -1)d 得,⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+4d =10,a 1+11d =31,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-2,d =3. 即a n =-2+3(n -1)=3n -5,则a 20=3×20-5=55. ②令3n -5=85,得n =30,所以85是该数列{a n }的第30项. 题型二 等差数列的判定与证明【例4】已知数列{a n }满足a 1=4且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.【解析】(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.要证{b n }是等差数列,只需证b n +1-b n =常数或b n -b n -1=常数(n ≥2).【变式探究1】将本例中的条件“a 1=4,a n =4-4a n -1”改为“a 1=2,a n +1=2a na n +2”,求a n .【解析】∵a n +1=2a na n +2∴取倒数得:1a n +1=a n +22a n =12+1a n ∴1a n +1-1a n =12,又1a 1=12,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为12,公差为12的等差数列, ∴1a n =1a 1+(n -1)×12=12+n 2-12=n 2,∴a n =2n . 【方法归纳】定义法判断或证明数列{a n }是等差数列的步骤: (1)作差a n +1-a n ,将差变形;(2)当a n +1-a n 是一个与n 无关的常数时,数列{a n }是等差数列;当a n +1-a n 不是常数,是与n 有关的代数式时,数列{a n }不是等差数列.【跟踪训练】已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a n +2n .(1)设b n =a n2n -1,证明:数列{b n }是等差数列.(2)求数列{a n }的通项公式.【解析】(1)证明:因为a n +1=2a n +2n ,所以a n +12n =2a n +2n 2n =a n2n -1+1,所以a n +12n -a n2n -1=1,n ∈N *.又b n =a n2n -1,所以b n +1-b n =1.所以数列{b n }是等差数列,其首项b 1=a 1=1,公差为1. (2)由(1)知b n =1+(n -1)×1=n ,所以a n =2n -1b n =n ·2n -1,经检验,n =1时a 1=1也满足上式. 题型三 等差中项【例5】已知三个数成等差数列,其和为15,其平方和为83,则这三个数为________. 【答案】3,5,7或7,5,3【解析】设此三个数分别为x -d ,x ,x +d , 则⎩⎪⎨⎪⎧(x -d )+x +(x +d )=15(x -d )2+x 2+(x +d )2=83 解得x =5,d =±2.∴所求三个数分别为3,5,7或7,5,3.【总结】三个数成等差数列可设为x -d,x,x+d【变式探究2】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. 【解析】法一:(设四个变量)设这四个数分别为a ,b ,c ,d ,根据题意,得⎩⎪⎨⎪⎧b -a =c -b =d -c ,a +b +c +d =26,bc =40,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =5,c =8,d =11或⎩⎪⎨⎪⎧a =11,b =8,c =5,d =2,∴这四个数分别为2,5,8,11或11,8,5,2.法二:(设首项与公差)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,∴这四个数分别为2,5,8,11或11,8,5,2.法三:(灵活设元)设这四个数分别为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,根据题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ (a -3d )+(a -d )+(a +d )+(a +3d )=26,(a -d )(a +d )=40,化简,得⎩⎪⎨⎪⎧4a =26,a 2-d 2=40,解得⎩⎨⎧a =132,d =±32.∴这四个数分别为2,5,8,11或11,8,5,2.【小结】四个数成等差数列可设为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d【变式探究3】已知五个数成等差数列,它们的和为5,平方和为859,求这5个数.【解析】设第三个数为a ,公差为d ,则这5个数分别为a -2d ,a -d ,a ,a +d ,a +2d .由已知有 ⎩⎪⎨⎪⎧(a -2d )+(a -d )+a +(a +d )+(a +2d )=5,(a -2d )2+(a -d )2+a 2+(a +d )2+(a +2d )2=859, 整理得⎩⎪⎨⎪⎧ 5a =5,5a 2+10d 2=859.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,d =±23. 当d =23时,这5个分数分别是-13,13,1,53,73.当d =-23时,这5个数分别是73,53,1,13,-13.综上,这5个数分别是-13,13,1,53,73或73,53,1,13,-13.【方法归纳】当等差数列{a n }的项数n 为奇数时,可设中间的一项为a ,再以d 为公差向两边分别设项,即设为…,a -2d ,a -d ,a ,a +d ,a +2d ,…;当等差数列的项数n 为偶数时,可设中间两项分别为a -d ,a +d ,再以2d 为公差向两边分别设项,即设为…,a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,….【易错辨析】忽视等差数列中的隐含条件致误【例6】已知{a n }为等差数列,首项为125,它从第10项开始比1大,那么公差d 的取值范围是( )A .d >875B .d <325C.875<d <325D.875<d ≤325 【答案】D【解析】由题意可得a 1=125,且⎩⎪⎨⎪⎧a 10>1a 9≤1即⎩⎨⎧125+9d >1125+8d ≤1解得875<d ≤325,故选D.【易错警示】1. 出错原因(1)错选A ,只看到了a 10>1而忽视了a 9≤1,是审题不仔细而致误; (2)错选C ,误认为a 9<1,是由不会读题,马虎造成错误. 2. 纠错心得认真审题,充分挖掘题目中的隐含条件.一、单选题1.等差数列{}n a 的公差为3,若2a ,4a ,8a 成等比数列,则{}n a 的前2n 项2n S =( ). A .3(21)n n - B .3(21)n n + C .3(1)2n n + D .3(1)2n n - 【答案】B 【分析】根据等差数列与等比数列的性质可得数列的通项公式,进而可得2n S . 【解析】等差数列{}n a 的公差为3,且2a ,4a ,8a 成等比数列,2428a a a ∴=,()()2222618a a a ∴+=+,解得26a =,1233a a ∴=-=,{}∴n a 的前2n 项, 22(21)2332n n n S n -=⋅+⨯ 3(21)n n =+.故选:B .2.已知数列{}n a 满足()()11220n n n n a a a a ++--+=,下列结论正确的是( ) A .当11a =时,10a 的最大值258 B .当11a =时,9a 的最小值384- C .当101a =时,1a 的最小值17- D .当91a =时,1a 的最大值132【答案】C【分析】根据题干中的条件可得:12n n a a +-=或120n n a a ++=,即{}n a 是等差数列或等比数列,A 选项分别把两种情况下的10a 算出来,比较大小,求出10a 的最大值,同样的道理,其他选项也可以判断出来,进而选出正确的选项 【解析】()()11220n n n n a a a a ++--+=则120n n aa +--=或120n n a a ++=A 选项,当120n n a a +--=时,{}n a 是等差数列,公差为2,当11a =时,101911819a a d =+=+= 当120n n a a ++=时,12n na a +=-,{}n a 是等比数列,公比为-2,当11a =时,()9102512a =-=-,10a 的最大值为19,故A 选项错误;B 选项,当120n n a a +--=时,{}n a 是等差数列,公差为2,当11a =时,91811617a a d =+=+=当120n n a a ++=时,12n na a +=-,{}n a 是等比数列,公比为-2,当11a =时,()892256a =-=,9a 的最小值为17,故B 选项错误;C 选项,当120n n a a +--=时,{}n a 是等差数列,公差为2,当101a =时,即1192a +⨯=,解得:117a =- 当120n n a a ++=时,12n n a a +=-,{}n a 是等比数列,公比为-2,当101a =时,即()9112a -=,解得:11512a =-,117512<--,故1a 的最小值为17-,故选项C 正确 D 选项,当120n n a a +--=时,{}n a 是等差数列,公差为2,当91a =时,1161a += ,解得:115a =- 当120n n a a ++=时,12n n a a +=-,{}n a 是等比数列,公比为-2,当91a =时,即()8112a -=,解得:11256a =,此时1a 的最大值为1256,D 选项错误 故选:C3.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若235a a +=,728S =,则数列{}n a 的公差为( ) A .1- B .2-C .1D .2【答案】C 【分析】由等差数列性质,747S a =求得44a =,根据项与项之间的关系代入条件求得公差. 【解析】由题知,74728S a ==,则44a =,设数列公差为d ,则234424435a a a d a d d +=-+-=+-=, 解得1d =, 故选:C4.在等差数列{}n a 中,前9项和918S =,266a a +=,则3n a =( ) A .33-n B .35n + C .73n - D .213n -【答案】C 【分析】根据918S =,266a a +=,可求得公差,再利用等差数列的通项公式即可得解. 【解析】 解:()199599182a a S a ===+,52a ∴=,又26426a a a +==,43a ∴=,∴公差541d a a =-=-,()447n a a n d n =+-⋅=-,373n a n ∴=-.故选:C.5.在ABC ∆中,“π3B =”是“角A ,B ,C 成等差数列”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C 【分析】若π3B =,则2π23AC B +==,若A ,B ,C 成等差数列,则π3B =,得到答案. 【解析】在ABC ∆中,若π3B =,则2ππ23A CB B +=-==,所以A ,B ,C 成等差数列,充分性成立. 反之,若A ,B ,C 成等差数列,则2B A C =+,因为3πA B C B ++==,所以π3B =,必要性成立.所以“π3B =”是“角A ,B ,C 成等差数列”的充要条件. 故选:C.6.已知数列{}n a 的前n 项和n S ,且{}n a 满足122n n n a a a ++=+,532a a -=,若424S S =,则9a =( ) A .9 B .172C .10D .192【答案】B 【分析】根据122n n n a a a ++=+判断出{}n a 是等差数列,然后将条件化为基本量,进而解出答案. 【解析】由122n n n a a a ++=+可知,{}n a 是等差数列,设公差为d ,所以53221a a d d -==⇒=, 由()1421114642241S S a a a ⇒+=⨯+⇒==,所以9117822a =+=. 故选:B.7.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若3724a a +=,840S =,则29a a +等于( ) A .44- B .14C .24D .38【答案】D 【分析】根据条件,列出方程组,求出首项和公差即可求解. 【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,由3724a a +=,840S =得112824,82840,a d a d +=⎧⎨+=⎩ 解得144,14,a d =-⎧⎨=⎩则2912938a a a d +=+= 故选:D8.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,43a =,1224S =,若i 0j a a +=(i ,j N *∈,且1i j ≤<),则i 的取值集合是( )A .{}1,2,3B .{}1,2,3,4,5C .{}6,7,8D .{}6,7,8,9,10【答案】B 【分析】设公差为d ,结合等差数列的通项公式和求和公式即可求出首项和公差,即可写出数列中的项,从而可选出正确答案. 【解析】设公差为d ,由4133a a d =+=-及121121112242S a d ⨯=+=,解得19a =-,2d =, 所以数列为9-,7-,5-,3-,1-,1,3,5,7,9,11,…,故i 取值的集合为{}1,2,3,4,5. 故选:B .二、多选题9.将2n 个数排成n 行n 列的一个数阵,如下图: 1112131n a a a a ⋯⋯ 2122232n a a a a ⋯⋯ 3132333n a a a a ⋯⋯ ……123n n n nn a a a a ⋯⋯ 该数阵第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列(其中0m >).已知1113612,1a a a ==+,记这2n 个数的和为S .下列结论正确的有( ) A .3m =B .767173a =⨯C .1()313j ij a i -=⨯-D . (13)131(4)n S n n =-+ 【答案】ACD 【分析】根据题意,利用等差数列和等比数列的通项公式以及求和公式,对各选项进行判断,即可得到结果. 【解析】由11136121a a a ==+,,可得22131161112525a a m m a a m m ===+=+,,所以22251m m =++,解得3m =或12m =- (舍去),所以选项A 是正确的; 又由6666761(253)3173a a m ==+⨯⨯=⨯,所以选项B 不正确;又由1111111[()][2]11333()(3)1j j j j ij i a a m a i m m i i ----==+-⋅⋅=+-⨯⨯=-⨯,所以选项C 是正确的;又由这2n 个数的和为S ,则111212122212()()()n n n n nn S a a a a a a a a a =++⋯++++⋯++⋯+++⋯+()()()11211131313...131313n n n n a a a ---=+++--- ()()()()23111 313131224n n n n n n +-=-⨯=+-,所以选项D 是正确的; 故选:ACD.10.设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若S 3=0,a 4=8,则( )A .S n =2n 2-6nB .S n =n 2-3nC .a n =4n -8D .a n =2n【答案】AC【分析】根据已知条件求得1,a d ,由此求得,n n a S ,从而确定正确选项,【解析】 依题意3408S a =⎧⎨=⎩, 1113304,438a d a d a d +=⎧⇒=-=⎨+=⎩, 所以2148,262n n n a a a n S n n n +=-=⋅=-. 故选:AC11.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【答案】BCD【分析】由已知得2021=3+(n -1)d ,即有n =2018d +1,因为d ∈N *,所以d 是2 018的约数,故d 不可能是3,4和5.由此可得选项.【解析】解:由2021是该数列的一项,即2021=3+(n -1)d ,所以n =2018d+1,因为d ∈N *,所以d 是2 018的约数,故d 不可能是3,4和5.故选:BCD.第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明三、填空题12.设n S 为正项数列{n a }的前n 14n a +,则通项公式n a =___________ 【答案】21()4n n N +-∈ 【分析】当1n =时,求得114a =;当2n ≥时,可得21()4n n S a =+,则2111()4n n S a --=+, 两式相减得到112n n a a --=,结合等差数列的定义,即可求解其通项公式. 【解析】由n S 为正项数列{n a }的前n 14n a =+,当1n =114a =+,可得2111()4a a =+,解得114a =, 当2n ≥时,可得21()4n n S a =+,则2111()4n n S a --=+, 两式相减,可得1-11()()02n n n n a a a a -+--=, 因为0n a >,所以112n n a a --=, 所以数列{n a }是以12为公差,以14为首项的等差数列, 所以1121(1)424n n a n -=+-=. 故答案为:21()4n n N +-∈. 13.在等差数列{a n }中,a 3=0.如果a k 是a 6与a k +6的等比中项,那么k =________.【答案】9【分析】根据等比数列的性质以及等差数列的通项公式求解即可.【解析】设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得a 3=a 1+2d =0,∈a 1=-2d .又∈a k 是a 6与a k +6的等比中项,266k k a a a +∴=,即[a 1+(k -1)d ]2=(a 1+5d )·[a 1+(k +5)d ],[(k -3)d ]2=3d ·(k +3)d ,解得k =9或k =0(舍去). 故答案为:914.在等差数列{a n }中,a 1+a 5=2,a 3+a 7=8,则a 11+a 15=________.【答案】32【分析】由a 1+a 5=2,a 3+a 7=8,两式相减求得公差即可.【解析】因为a 1+a 5=2,a 3+a 7=8,所以(a 3+a 7)-(a 1+a 5)=4d =6,解得d =32, 所以a 11+a 15=(a 1+a 5)+20d =2+20×32=32. 故答案为:32四、解答题15.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且28S =,9411S a =. (1)求n a ;(2)若3n n S a =+2 ,求n .【答案】(1)21n a n =+(2)4n =【分析】(1)设公差为d ,根据28S =,9411S a =,列出方程组,求得首项跟公差,即可得出答案; (2)利用等差数列前n 项和的公式求得n S ,再根据3n n S a =+2 ,即可的解. (1)解:设公差为d ,由已知294811S S a =⎧⎨=⎩, 得:()11128936113a d a d a d +=⎧⎨+=+⎩,解得:132a d =⎧⎨=⎩, 所以21n a n =+;(2)解:()232122n n n S n n ++==+, 因为3n n S a =+2 ,即()223212n n n +=++,得2450n n --=,解得4n =,或1n =-(舍去), 所以4n =.16.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1646,2a a a +==. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求n S 的最大值及相应的n 的值.【答案】(1)102n a n =-(2)当4n =或5n =时,n S 有最大值是20【分析】(1)用等差数列的通项公式即可. (2)用等差数列的求和公式即可. (1)在等差数列{}n a 中,∈1646,2a a a +==, ∈1125632a d a d +=⎧⎨+=⎩, 解得182a d =⎧⎨=-⎩, ∈1(1)102n a n d a n ==--+;(2)∈18,2a d ==-,1(1)2n n n S na d -=+ ∈1(1)(1)8(2)22n n n n n S na d n --=+=+-29n n =-+ , ∈当4n =或5n =时,n S 有最大值是20。
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.。
数列通项公式的求法(最全)

非等差等比数列通 项公式的求法
构造法
构造法是一种常用 的数列通项公式求 法
构造法通过观察数 列的规律找出通项 公式
构造法需要一定的 数学基础和逻辑思 维能力
构造法可以应用于 非等差等比数列的 通项公式求法
数学归纳法
添加标题
定义:一种证明数学命题的方法通过证明一个命题对某个初始值成立并且假设对某个值 成立时可以推出对下一个值也成立从而证明命题对所有值都成立。
. 计算数列相邻项之间的差值得到差数列。 b. 观察差数列的规律寻找通项公式。 c. 验证通项公式的正确性。
适用范围:逐差法适用于等比数列、等差数列等有规律的数列。
单击此处输入你的项正文文字是您思想的提炼言简意赅的阐述观点。
注意事项:在使用逐差法时需要注意差数列的规律避免遗漏或错误。
单击此处输入你的项正文文字是您思想的提炼言简意赅的阐述观点。
步骤: . 确定数列的通项公式的一般形式 b. 确定数列的起始项和公差或 公比 c. 代入通项公式建立方程组 d. 求解方程组得到待定系数的值
. 确定数列的通项公式的一般形式 b. 确定数列的起始项和公差或公比 c. 代入通项公式建立方程组 d. 求解方程组得到待定系数的值
应用:适用于求解非等差等比数列的通项公式 单击此处输入你的项正文文字是您思想的提炼,言简的阐述观点。
公式中的1表示首项d表示公差
公式法的适用范围:已知首项 和公差的等差数列
累加法
累加法原理:通过累加数列的前n项和得到通项公式 累加法公式:n=Sn-S(n-1)其中Sn为前n项和 累加法应用:适用于已知数列的前n项和求通项公式 累加法示例:例如已知数列{1,3,5,7,9}的前n项和为Sn=n^2则通项公式为n=2n-1
等比等差数列的所有公式
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等比等差数列的所有公式等差数列和等比数列是数学领域里比较基础且常见的两种数列。
它们不仅在高中阶段的数学学习中出现,同时也在大学的高级数学科目中应用广泛。
本文将会全面介绍等差数列和等比数列的定义、公式以及应用,以期为读者提供一个全面且清晰的了解。
一、等差数列等差数列是指一种数列,其任意两个相邻项之间的差值是相等的,这个相等的差值叫做公差。
举个例子,1,3,5,7,9....,就是一个公差为2的等差数列。
等差数列的通项公式对于任意一个等差数列,其通项公式可以表示为an=a1+(n-1)d,其中an表示该数列的第n项,a1表示该数列的首项,d表示该数列的公差。
这个公式用起来非常方便,读者只需要知道该数列的首项和公差,就可以轻松地得出该数列的任意一项。
等差数列的和公式等差数列的和公式就是数列的所有数值之和,它能够帮助我们快速计算数列中所有数值之和。
韦达定理是该公式的基础,韦达定理是指求等差数列和时将数列上下颠倒,在叠加两个相同的数列使其首项与末项分别相加后,其中的所有项均相等,其和是所求等差数列的和的两倍。
求和公式: Sn=n(a1+an)/2其中n表示项数,a1表示首项,an表示末项。
(特殊情况下)如果公差为1,那么求和公式可以变为:Sn=n(a1+an)/2=n(a1+1)/2 。
二、等比数列等比数列是指一种数列,其任意两个相邻项之间的比值是相等的,这个相等的比值叫做公比。
例如,1,2,4,8,16....就是一个公比为2的等比数列。
等比数列的通项公式对于任意一个等比数列,其通项公式可以表示为an=a1×r^(n-1),其中an表示该数列的第n项,a1表示该数列的首项,r表示该数列的公比。
与等差数列的情况类似,知道等比数列的首项和公比,就可以很容易地得出该数列的任意一项。
等比数列的和公式等比数列的和公式可以帮助我们快速计算数列中所有数值之和。
其中,如果公比r=1,那么求和公式就是Sn=na1,这个公式表示如果公比为1的等比数列中有n个元素,那么这个数列的和就是该数列第一个元素的值与这n 个元素数值之和相等。
十类递推数列的通项公式的求法

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%&
文!黄爱民
一、an+1= an+ f(n)型 这类递推数列可通过累加法求得其通项公式.当 f(n)
为常数时,通过累加法可求得等差数列的通项公式;当
f(n)为等差数列形式时,an+1= an+ f(n)为二阶等差数列, 它的通项公式的形式为 an=an2+bn+c.同时要注意它与等 差数列求和公式的一般形式的区别,后者是 Sn=an2+bn, 它的常数项一定为 0.
对数,得 lgan=lg2an4- 1 ,则有 lgan=4lgan-1+lg2.
∴lgan+
1 3
lg2=4(lgan-
1+
1 3
lg2).从而知{lgan+
1 3
lg2}是
首项为 1 lg2,公比为 4 的等比数列. 3
∴lgan=
(4n-1- 1)lg2 3
=(4n-1- 1)lg#3 2
,即
高中生·高考指导 13
×(3 2
)n- 1=(3 2
)n,即
an=
2n 3n- 2n
.
九、a n+1=
Aan+B Can+D
(A,B,C,D 为非零常数)型
这类递推数列的通项公式是利用函数的不动点来
求的.尽管这个知识点高考不作要求,但考题往往就从
这些地方出,只需增加一些铺垫.
例 9 若 f(x0)=x0,则称 x0 为 f(x)的不动点.已知函 数 f(x)= 2x+3 .
+1 2
.令
bn=
an 2n
,则有
bn+1=
3 2
bn+
2.2等差数列的通项公式

的两根,则an的通项公式an an 2n
ab
(3)已知a,b,c的倒数依次成等差数列,且a,b,c互不相等,则 (A) c (B) a (C) a (D) b
bc
等于 (C )
abc c
(1)2 ,3 , 4 (3)-12, -6 ,0
(2)-1,2 ,5 (4)0, 0 ,0
如果在a与b中间插入一个数A,使a,A,b成等差数列, 那么A叫做a与b的等差中项。
A ab 2
ab
㈡等差(aa此、 与公bb、 的式c等成 相差等 当中差 于项_数_中是_列_点__2 _坐___标____公__即2__式b__a=__、a__+b__c的____算____术___平) 均数. 中项三a个,a+数d,成a+等2d差或数a列-d, , a可,设a这+d三个数为: 例5(1) 已知a,b,c成等差数列,求证:
5. 等差数列{an}中,若a1+a4+a7=39, a2+a5+a8 =33, 求a3 + a6+ a9.
a1 19, d 2, a3 a6 a9 3a1 15d 27
例3 梯子的最高一级宽33cm,最低一级宽110cm,中间还 有10级.计算中间各级的宽.
解: 用 an 表示题中的等差数列,由已知条件,有
因此,设 4n 1 401
解得
n 100
答:这个数列的第100项是-401.
练
1.
求等差数列3,7,11,…的第4,7,10项;an a1 (n 1)d
习 an 4n 1
a4 15,
a7 27,
a10
39,
an
a1
(n 1)d
求通项公式的方法
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求通项公式的方法通项公式是数学中一个非常重要的概念,它可以用来表示数列中任意一项的数值,而不需要依次求和或者递推。
那么,如何求解一个数列的通项公式呢?下面我们将介绍一些常见的方法。
首先,我们来看看数列的一般形式。
一个数列可以写成如下形式,{a1, a2,a3, ..., an},其中ai表示数列的第i项。
我们的目标是找到一个关于n的函数f(n),使得an = f(n)。
接下来,我们将介绍几种常见的求通项公式的方法。
一、等差数列的通项公式。
对于等差数列{a1, a2, a3, ...},如果它的公差为d,首项为a1,那么它的通项公式可以表示为an = a1 + (n-1)d。
这个公式可以通过数学归纳法来证明,对于任意的n,都成立an = a1 + (n-1)d。
因此,对于等差数列,我们可以直接利用这个公式来求解通项公式。
二、等比数列的通项公式。
对于等比数列{a1, a2, a3, ...},如果它的公比为q,首项为a1,那么它的通项公式可以表示为an = a1 q^(n-1)。
同样地,这个公式可以通过数学归纳法来证明。
因此,对于等比数列,我们可以直接利用这个公式来求解通项公式。
三、递推关系求解通项公式。
对于一些特殊的数列,可能无法直接利用等差数列或等比数列的通项公式来求解。
这时,我们可以尝试利用递推关系来求解通项公式。
假设数列满足递推关系an = f(an-1, an-2, ...),我们可以尝试利用数学归纳法或者其他方法来找到f的表达式,从而得到通项公式。
四、特殊方法求解通项公式。
除了上述方法外,还有一些特殊的方法可以用来求解通项公式,比如利用母函数、生成函数等。
这些方法在一些特殊的数列中可能会比较有效。
总结。
在实际应用中,求解数列的通项公式是一个非常重要的问题,它涉及到数学建模、离散数学、算法设计等多个领域。
通过本文介绍的方法,希望能够帮助读者更好地理解和应用通项公式的求解方法。
当然,对于一些特殊的数列,可能需要更加深入的数学知识和技巧来求解其通项公式,这需要我们在实际问题中不断学习和探索。
等差数列通项公式总结
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等差数列通项公式总结等差数列通项公式总结_数列公式学好数学的关键是公式的掌握,数学是一种工具学科,是学习其他学科的基础,同时还是提高人的判断能力、分析能力、理解能力的学科。
下面是小编为大家整理的等差数列通项公式总结,希望能帮助到大家!等差数列通项公式总结an=a1+(n-1)dn=1时a1=S1n≥2时an=Sn-Sn-1an=kn+b(k,b为常数)推导过程:an=dn+a1-d令d=k,a1-d=b则得到an=kn+b 高考数学应试技巧1、拓实基础,强化通性通法高考对基础知识的考查既全面又突出重点。
抓基础就是要重视对教材的复习,尤其是要重视概念、公式、法则、定理的形成过程,运用时注意条件和结论的限制范围,理解教材中例题的典型作用,对教材中的练习题,不但要会做,还要深刻理解在解决问题时题目所体现的数学思维方法。
2、认真阅读考试说明,减少无用功在平时练习或进行模拟考试时,高中英语,要注意培养考试心境,养成良好的习惯。
首先认真对考试说明进行领会,并要按要求去做,对照说明后的题例,体会说明对知识点是如何考查的,了解说明对每个知识的要求,千万不要对知识的要求进行拔高训练。
3、抓住重点内容,注重能力培养高中数学主体内容是支撑整个高中数学最重要的部分,也是进入大学必须掌握的内容,这些内容都是每年必考且重点考的。
象关于函数(含三角函数)、平面向量、直线和圆锥曲线、线面关系、数列、概率、导数等,把它们作为复习中的重中之重来处理,要一个一个专题去落实,要通过对这些专题的复习向其他知识点辐射。
4、关心教育动态,注意题型变化由于新增内容是当前社会生活和生产中应用比较广泛的内容,而与大学接轨内容则是进入大学后必须具备的知识,因此它们都是高考必考的内容,因此一定要把诸如概率与统计、导数及其应用、推理与证明、算法初步与框图的基本要求有目的的进行复习与训练。
一定要用新的教学理念进行高三数学教学与复习,5、细心审题、耐心答题,规范准确,减少失误计算能力、逻辑推理能力是考试大纲中明确规定的两种培养的能力。
二阶等差数列及其通项公式
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二階等差數列及其通項公式李清振青島城市管理職業學校一、引子:在《數列》知識の學習中有一種求數列通項公式類型の題目。
如,試求出下列數列の通項公式:⑴ 21、32、43、54、65,… ⑵ - 1、21、31-、41、51-,… ⑶ 211⨯、321⨯、431⨯、541⨯,… 上述數列,都易於通過觀察、分析,而總結推斷出其通項公式,分別為1+=n n a n ,n nn a 1)1(-=,)1(1+=n n a n. 再如等差數列、等比數列,教材中已分別介紹過其通項公式。
但有數列,如:⑷ 1,2,4,7,11,16,22,…⑸ 1,3,6,10,15,21,28,…⑹ 1,3,7,13,21,31,43,…通過觀察分析,也能發現上面三個數列有其內在規律與特點,但若想輕易寫出通項公式卻有難處。
本文旨在由等差數列推導出如⑷、⑸、⑹這樣の一類數列の通項公式,並給出一個相關定義。
二、 預備知識:1、 等差數列の定義:如果一個數列a 1,a 2,a 3,…,a n ,…,從第二項起,每一項與它の前一項の差都等於同一個常數d ,即a 2 - a 1 = a 3 - a 2=… = a n - a n-1 = d ,則稱此數列為等差數列,常數d 叫等差數列の公差。
2、 等差數列の通項公式:a n =a 1 + ( n - 1 ) d ,公 差: d = a 2 - a 1.三、 二階等差數列の定義及其通項公式:a) 定義:如果一個數列a 1,a 2,a 3,…,a n ,…, (★)從第二項起,每一項與它の前一項の差按照前後次序排成新の數列,即 a 2 - a 1,a 3 - a 2,a 4 - a 3,…, a n - a n-1,…成為一個等差數列,則稱數列(★)為二階等差數列。
相應地,d =(a 3 - a 2) - (a 2 - a 1)= a 3 + a 1 - 2a 2稱為二階等差數列の二階公差。
顯然,依此定義可以判斷,⑷、⑸、⑹均是二階等差數列。
数列求通项公式及求和9种方法

数列求通项公式及求和9种方法数列是指按照一定规律排列的一系列数值。
求数列的通项公式和求和的方法是数列研究的基础,下面将介绍9种常见的方法。
一、等差数列求通项公式和求和等差数列是指数列中两个相邻项之间的差固定的数列。
例如:1,3,5,7,9,……,其中差为21.1求通项公式对于等差数列,可使用以下公式计算通项:通项公式:a_n=a_1+(n-1)*d其中a_n表示数列第n项,a_1表示数列第一项,d表示公差。
1.2求和求和的公式为:S_n=(a_1+a_n)*n/2其中S_n表示数列前n项的和。
二、等比数列求通项公式和求和等比数列是指数列中的两个相邻项之间的比值是固定的数列。
例如:1,2,4,8,16,……,其中比值为22.1求通项公式等比数列的通项公式为:a_n=a_1*q^(n-1)其中a_n表示数列的第n项,a_1表示数列的第一项,q表示公比。
2.2求和求等比数列前n项和的公式为:S_n=a_1*(q^n-1)/(q-1)三、斐波那契数列求通项公式和求和斐波那契数列是指数列中的每一项都等于前两项之和。
例如:0,1,1,2,3,5,8,13,……3.1求通项公式斐波那契数列的通项公式为:a_n=a_(n-1)+a_(n-2)其中a_n表示数列的第n项。
3.2求和斐波那契数列前n项和的公式为:S_n=a_(n+2)-1四、等差数列的和差公式求通项公式和求和对于等差数列,如果已知首项、末项和项数,可以使用和差公式求通项公式和求和。
4.1公式和差公式是指通过首项、末项和项数计算公差的公式。
已知首项a_1、末项a_n和项数n,可以使用和差公式计算公差d:d=(a_n-a_1)/(n-1)4.2求通项公式已知首项a_1、公差d和项数n,可以使用通项公式计算任意项的值:a_n=a_1+(n-1)*d4.3求和已知首项a_1、末项a_n和项数n,可以使用求和公式计算等差数列前n项的和:S_n=(a_1+a_n)*n/2五、等比数列的部分和求和公式求通项公式和求和对于等比数列,如果已知首项、公比和项数,可以使用部分和求和公式求通项公式和求和。
等差数列及其通项公式

小结 1、理解等差数列的概念
一般地,如果一个数列从第二项起,每一想与 前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列 就叫做等差数列。
2、掌握等差数列的通项公式,并能 运用公式解决一些简单的问题
an=a1+(n-1)d
作
书上103 页,第3 题
业
再
见!
练
习
则d= 则d=
1、填空题(求下列各等差数列的公差)
(1) -5,-7,-9,…, (2) 1, (3)
1 ,0, 2
-2
1 2
…
… 则d= 3 2 , 3, 3 2 , 2 2、填空题: (1)已知等差数列3,7,11,…,则a11= 43 (2)已知等差数列11,6,1,…,则an= -5n+16 (3)已知等差数列10,8,6, …,中,-10是 第(11 )项
1 1 1 1 (4)1, , , , , 2 3 4 5 1 1 1 1 1 (5)1 , 2 ,3 , 4 ,5 (6) 1 , 0, 1 ,1,1 1 2 3 4 5 6 2 2 2 分析:如果一个数列是等差数列,必须满足等差数列的定 义,即从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数。
等差数列的定义
一般地,如果一个数列
a1,a2,a3 ,…,an… 为什么?? 常数d,
为什 么??
从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个 a2 – a1 = a3 - a2 = ··· = an - an-1 = ··· 定义好长 = d 那么这个数列就叫做等差数列。常数d叫做等差数 列的公差。
解:由等差数列的定义可以判断(1)、(3)、(6)是等差 数列。
(1)中数列的公差d=4,通项公式是an=1+(n-1) · 4, 即 an=4n-3
等差数列的定义及通项公式

a12=a5+(12-5)d=a5+7d,
即 31=10+7d,∴d=3.
∴an=a5+(n-5)d=10+(n-5)×3=3n-5.
∴等差数列的通项公式为 an=3n-5.
求等差数列的通项公式①确定首项a1 和 公差d,需建立两个关于a1 和d 的方程,通过解含a1 与d 的方 程求得a1 与d 的值;②直接应用公式an=am+(n-m)d 求解.
C.2n-1
D.2n+1
解析:由已知2(a+1)=(a-1)+(2a+3),整理得a=0,
∴a1=-1,a2=1,d=a2-a1=2,an=a1+(n-1)d=2n-3.
重点 等差数列的单调性及通项公式
(1)由等差数列的定义知 an+1-an=d, 当 d>0 时, an+1>an 即{an}为递增数列; 当 d=0 时,an+1=an 即{an}为常数列; 当 d<0 时,an+1<an 即{an}为递减数列. (2)等差数列的通项公式 an=a1+(n-1)d,等差数列任意的 两项间有 an=ak+(n-k)d,即 d= ann--kak.
巩固练习
1.等差数列{an}的前三项依次为 a-6,-3a-5,-10a-1, 则 a 等于( )
A. 1
B. -1
C.- 1
5
D.
3
11
提示: (-3a-5 )-(a-6)=(-10a-1) -(-3a-5 )
2. 在数列{an}中a1=1,an= an+1+4,则a10= -35 .
提示: d=an+1- an=-4
难点 等差数列常见的判定方法
(1)定义法:an+1-an=d(常数); (2)等差中项:2an+1=an+an+2,证明三个数 a、b、c 成等差 数列,一般利用等差中项证明 b=a+2 c; (3)通项公式为 n 的一次函数:an=kn+b(k、b 为常数).
等差数列的前n项和公式

等差数列的前n项和公式等差数列是数学中常见且有一定规律的数列,其中每一项与前一项之间的差值保持恒定。
等差数列的求和是一种基本的数学问题,其中一个重要的公式是等差数列的前n项和公式。
本文将详细介绍等差数列以及其前n项和公式。
一、等差数列的定义和性质等差数列是指数列中相邻两项之间的差值保持恒定的数列。
设等差数列的首项为a,公差为d,则等差数列的通项公式为an = a + (n-1) * d。
等差数列的性质如下:1. 等差数列的通项公式为an = a + (n-1) * d。
2. 等差数列的首项为a,公差为d,末项为a + (n-1) * d。
3. 等差数列的任意两项之和等于首项与末项之和的一半,即an + a= 2a + (n-1) * d。
4. 等差数列的前n项和可表示为Sn = n * (a + an) / 2。
5. 当n为正整数时,等差数列的前n项和Sn = n * a + (n * (n-1) * d) / 2。
二、等差数列的前n项和公式推导为了推导等差数列的前n项和公式,我们首先将等差数列的前n项和Sn表示为Sn = a + (a + d) + (a + 2d) + ... + (a + (n-1)d),可以观察到每一项与首项之差都是d。
我们可以将等差数列的前n项和倒序排列,即Sn = (a + (n-1)d) + (a + (n-2)d) + ... + (a + d) + a。
将两式相加,我们有2Sn = (2a + (n-1)d) + (2a + (n-1)d) + ... + (2a + (n-1)d)。
根据等差数列的性质3,等式右边的每一项都等于2a + (n-1)d,共有n项。
则2Sn = n * (2a + (n-1)d),整理得到Sn = n * (a + an) / 2。
三、等差数列的前n项和公式应用举例为了更好地理解和应用等差数列的前n项和公式,我们来举一个实际的例子。
二阶等差数列第n项口诀

二阶等差数列第n项口诀以下是为您生成的十个适用于小学生的二阶等差数列第n 项的口诀:口诀一:一阶变化先看清,二阶规律要分明。
一找相邻差值稳,二算相邻差的差。
差值相同规律现,首项加上和乘 n。
再把一阶差值半,这样就能求出根。
通项公式心中记,数学难题都搞定。
口诀二:二阶数列别害怕,一步一步拿下它。
一看首项是多少,二观差值有变化。
相邻差值先找出,再看差值差在哪。
若是恒定不用愁,公式套用就无忧。
首项加上差值和,乘以 n 后再整合。
口诀三:二阶数列很有趣,咱们一起来探秘。
第一先把首项定,第二差值要算清。
差值恒定有规律,首项加上差乘 n。
然后差值除以二,加到一起就搞定。
小朋友们多练习,轻松解题笑嘻嘻。
口诀四:二阶等差要学好,步骤清晰不能少。
首先明确第一项,接着差值要抓牢。
差值之间找相同,一二步骤要做通。
首项加上差值和,乘以 n 来不会错。
最后差值取一半,答案准能眼前现。
口诀五:二阶数列别发懵,听我给你讲分明。
一瞧首项在哪里,二探相邻差值奇。
差值相同有妙法,首项加上和乘 n。
差值除以二别忘,加到一起就上榜。
认真思考多动脑,数学成绩呱呱叫。
口诀六:二阶等差不难懂,一二要点记心中。
一看开头那一项,二算相邻差情况。
差值相同有规律,首项加上差乘 n。
再把差值分两半,加到一起答案现。
学会方法常练习,知识掌握更牢固。
口诀七:二阶数列有诀窍,小朋友们要记牢。
一找首项别忘掉,二算差值很重要。
差值相同规律显,首项加上和乘 n。
差值之半随后添,计算准确笑开颜。
轻松解题乐无边,数学世界真奇妙。
口诀八:二阶等差别慌张,一步一步有良方。
首先瞅瞅第一项,然后算算差咋样。
差值恒定方法妙,首项加上差乘 n。
差值一半不能丢,加上之后才无忧。
努力学习多钻研,难题不再把你缠。
口诀九:二阶数列不难猜,按照步骤来解开。
一是确定首项数,二是分析差分布。
差值相同有套路,首项加上差乘 n。
差值除以二得辅,两者相加答案出。
用心领会多尝试,数学天地任你驰。
口诀十:二阶等差要清楚,一二关键要抓住。
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二阶等差数列及其通项公式
李清振
青岛城市管理职业学校
一、引子:
在《数列》知识的学习中有一种求数列通项公式类型的题目。
如,试求出下列数列的通项公式:
⑴ 21、32、43、54、6
5,… ⑵ - 1、21、31-、41、5
1-,… ⑶ 211⨯、321⨯、431⨯、5
41⨯,… 上述数列,都易于通过观察、分析,而总结推断出其通项公式,分别为
1+=n n a n ,n n
n a 1)1(-=,)1(1+=n n a n
. 再如等差数列、等比数列,教材中已分别介绍过其通项公式。
但有数列,如:
⑷ 1,2,4,7,11,16,22,…
⑸ 1,3,6,10,15,21,28,…
⑹ 1,3,7,13,21,31,43,…
通过观察分析,也能发现上面三个数列有其内在规律与特点,但若想轻易写出通项公式却有难处。
本文旨在由等差数列推导出如⑷、⑸、⑹这样的一类数列的通项公式,并给出一个相关定义。
二、 预备知识:
1、 等差数列的定义:如果一个数列
a 1,a 2,a 3,…,a n ,…,
从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数d ,即a 2 - a 1 = a 3 - a 2=… = a n - a n-1 = d ,则称此数列为等差数列,常数d 叫等差数列的公差。
2、 等差数列的通项公式:a n =a 1 + ( n - 1 ) d ,
公 差: d = a 2 - a 1.
三、 二阶等差数列的定义及其通项公式:
a) 定义:如果一个数列
a 1,a 2,a 3,…,a n ,…, (★)
从第二项起,每一项与它的前一项的差按照前后次序排成新的数列,即 a 2 - a 1,a 3 - a 2,a 4 - a 3,…, a n - a n-1,…成为一个等差数列,则称数列(★)为二阶等差数列。
相应地,d =(a 3 - a 2) - (a 2 - a 1)= a 3 + a 1 - 2a 2
称为二阶等差数列的二阶公差。
显然,依此定义可以判断,⑷、⑸、⑹均是二阶等差数列。
其二阶公差分别为1、1、2.
说明:⑴、为区别于二阶等差数列,可把通常定义的等差数列称为一阶等差数列.
⑵、二阶与一阶等差数列的相互关系:
二阶等差数列不一定是一阶等差数列,但一阶等差数列肯定是二阶等差数列。
b) 二阶等差数列的通项公式:
设数列a 1,a 2,a 3,…,a n ,…是一个二阶等差数列,为了书写的方便,我们记数列
a 2 - a 1,a 3 - a 2,a 4 - a 3,…,a n - a n-1,…
为 b 1 , b 2 , b 3 , …,b n-1 , …, (☆)
即记b n = a n+1 - a n , (n ≥1,n ∈Z)
则数列 (☆) 是一个一阶等差数列。
显然,对于数列(☆),d = b 2 - b 1 = a 1 + a 3 - 2a 2,
根据等差数列的通项公式,则有
b n = a n+1 - a n = b 1 + (n-1) d ,(n ≥1,n ∈Z )
由此得,a n +1= a n + b 1 + (n-1) d
依此规律,则有
a 2 = a 1 +
b 1,
a 3 = a 2 +
b 1+d ,
a 4 = a 3 +
b 1+2d ,
…………………
a n = a n-1 +
b 1 + (n-2 ) d ,
由上面各式左右分别相加,可得
此即为二阶等差数列的通项公式,
其中,b 1 = a 2 - a 1,
[注:b n = a n+1 - a n , (n ≥1,n ∈Z)]
c) 例证:
对于数列⑷,知a 1 =1,b 1 =1,d=1,则由公式(●)可得,a n =1+
(n-1)×1+2
)2)(1(--n n =12
2+-n n , 代入验证,正确。
同理可求知⑸、⑹的通项公式: ⑸、a n = 22
n n +
⑹、an = n 2-n+1
由此通项公式,则可求出二阶等差数列后面未给出的任何一项。
读者可方便地求出下面的二阶等差数列的通项公式:
⑺、2、2、5、11、20、32、47,…
⑻、2、3、8、17、30、47、68,…。