高考数学一轮复习 第五章 数列 第二节 等差数列 理
2021高考数学一轮复习第五章数列第2节等差数列及其前n项和练习
第2节 等差数列及其前n 项和[A 级 基础巩固]1.(一题多解)(2017·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,则{a n }的公差为( )A .1B .2C .4D .8解析:法一 设等差数列{a n }的公差为d ,依题意⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d +a 1+4d =24,6a 1+6×52d =48,解得d =4. 法二 等差数列{a n }中,S 6=(a 1+a 6)×62=48,则a 1+a 6=16=a 2+a 5,又a 4+a 5=24,所以a 4-a 2=2d =24-16=8, 所以d =4,故选C. 答案:C2.(2020·安阳联考)在等差数列{a n }中,若a 2+a 8=8,则(a 3+a 7)2-a 5=( ) A .60 B .56 C .12D .4解析:因为在等差数列{a n }中,a 2+a 8=8,所以a 2+a 8=2a 5=8,解得a 5=4,(a 3+a 7)2-a 5=(2a 5)2-a 5=64-4=60.答案:A3.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 2=3,S 3=6,则S 2n +1=( ) A .(2n +1)(n +1) B .(2n +1)(n -1) C .(2n -1)(n +1)D .(2n +1)(n +2)解析:设等差数列{a n }的公差为d , 则2a 1+d =3,3a 1+3d =6,所以a 1=d =1,则a n =1+(n -1)×1=n .因此S 2n +1=(2n +1)(1+2n +1)2=(2n +1)(n +1).答案:A4.(2020·宜昌一模)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若公差d >0,(S 8-S 5)(S 9-S 5)<0,则( )A .a 7=0B .|a 7|=|a 8|C .|a 7|>|a 8|D .|a 7|<|a 8|解析:因为公差d >0,(S 8-S 5)(S 9-S 5)<0, 所以S 9>S 8,所以S 8<S 5<S 9,所以a 6+a 7+a 8<0,a 6+a 7+a 8+a 9>0, 所以a 7<0,a 7+a 8>0,|a 7|<|a 8|. 答案:D5.中国古诗词中,有一道“八子分棉”的数学名题:“九百九十六斤棉,赠分八子作盘缠,次第每人多十七,要将第八数来言”.题意是:把996斤棉分给8个儿子作盘缠,按照年龄从大到小的顺序依次分棉,年龄小的比年龄大的多17斤棉,那么第8个儿子分到的棉是( )A .174斤B .184斤C .191斤D .201斤解析:用a 1,a 2,…,a 8表示8个儿子按照年龄从大到小得到的棉数, 由题意得数列a 1,a 2,…,a 8是公差为17的等差数列,且这8项的和为996, 所以8a 1+8×72×17=996,解得a 1=65.所以a 8=65+7×17=184,即第8个儿子分到的棉是184斤. 答案:B6.(2019·江苏卷)已知数列{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 2a 5+a 8=0,S 9=27,则S 8的值是________.解析:设数列{a n }的公差为d , 则⎩⎪⎨⎪⎧(a 1+d )(a 1+4d )+a 1+7d =0,9a 1+9×82d =27, 解得a 1=-5,d =2,所以S 8=8×(-5)+8×72×2=16.答案:167.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,S 10=16,S 100-S 90=24,则S 100=________. 解析:依题意,S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,…,S 100-S 90依次成等差数列,设该等差数列的公差为d .又S 10=16,S 100-S 90=24,因此S 100-S 90=24=16+(10-1)d =16+9d ,解得d =89,因此S 100=10S 10+10×92d =10×16+10×92×89=200.答案:2008.在等差数列{a n }中,若a 7=π2,则sin 2a 1+cos a 1+sin 2a 13+cos a 13=________.解析:根据题意可得a 1+a 13=2a 7=π, 2a 1+2a 13=4a 7=2π,所以有sin 2a 1+cos a 1+sin 2a 13+cos a 13= sin 2a 1+sin(2π-2a 1)+cos a 1+cos(π-a 1)=0. 答案:09.各项均不为0的数列{a n }满足a n +1(a n +a n +2)2=a n +2a n ,且a 3=2a 8=15.(1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列,并求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }的通项公式为b n =a n2n +6,求数列{b n }的前n 项和S n .(1)证明:依题意得,a n +1a n +a n +2a n +1=2a n +2a n ,两边同时除以a n a n +1a n +2,可得1a n +2+1a n=2a n +1,故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列.设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的公差为d .因为a 3=2a 8=15,所以1a 3=5,1a 8=10,所以1a 8-1a 3=5=5d ,即d =1,故1a n =1a 3+(n -3)d =5+(n -3)×1=n +2,故a n =1n +2. (2)解:由(1)可知b n =a n 2n +6=12·1(n +2)(n +3)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +2-1n +3,故S n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫13-14+14-15+…+1n +2-1n +3=n 6(n +3). 10.已知等差数列的前三项依次为a ,4,3a ,前n 项和为S n ,且S k =110. (1)求a 及k 的值;(2)设数列{b n }的通项公式b n =S n n,证明:数列{b n }是等差数列,并求其前n 项和T n . (1)解:设该等差数列为{a n },则a 1=a ,a 2=4,a 3=3a , 由已知有a +3a =8,得a 1=a =2,公差d =4-2=2,所以S k =ka 1+k (k -1)2·d =2k +k (k -1)2×2=k 2+k .由S k =110,得k 2+k -110=0,解得k =10或k =-11(舍去),故a =2,k =10. (2)证明:由(1)得S n =n (2+2n )2=n (n +1),则b n =S n n=n +1,故b n +1-b n =(n +2)-(n +1)=1,即数列{b n }是首项为2,公差为1的等差数列, 所以T n =n (2+n +1)2=n (n +3)2.[B 级 能力提升]11.(2020·珠海联考)已知数列{a n }中,a 1=1,S n +1S n =n +1n,则数列{a n }( ) A .既非等差数列,又非等比数列 B .既是等差数列,又是等比数列 C .仅为等差数列 D .仅为等比数列 解析:数列{a n }中,S n +1S n =n +1n ,则S n S n -1=nn -1(n ≥2), 则S n =S n S n -1×S n -1S n -2×…×S 2S 1×S 1=n n -1×n -1n -2×…×21×1=n (n ≥2),当n =1时,S 1=a 1=1符合,则当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n -(n -1)=1,当n =1时,a 1=1符合,故a n =1(n ∈N *),则数列{a n }为非零的常数列,它既是等差数列,又是等比数列. 答案:B12.(2019·北京卷)设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若a 2=-3,S 5=-10,则a 5=________,S n 的最小值为________.解析:设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 2=-3,S 5=-10,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =-3,5a 1+5×42d =-10, 即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =-3,a 1+2d =-2,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-4,d =1,所以a 5=a 1+4d =0,S n =na 1+n (n -1)2d =-4n +n 2-n 2=12(n 2-9n )=12⎝ ⎛⎭⎪⎫n -922-818,因为n ∈N *,所以n =4或n =5时,S n 取最小值,最小值为-10. 答案:0 -1013.已知{a n }是各项均为正数的等差数列,公差为d .对任意的n ∈N *,b n 是a n 和a n +1的等比中项.(1)设c n =b 2n +1-b 2n ,n ∈N *,求证:数列{c n }是等差数列; (2)设a 1=d ,T n =∑k =02n(-1)k b 2k,n ∈N *,求证:∑k =0n1T k <12d 2.证明:(1)由题意得b 2n =a n a n +1,有c n =b 2n +1-b 2n =a n +1·a n +2-a n a n +1=2da n +1,因此c n +1-c n =2d (a n +2-a n +1)=2d 2,所以{c n }是等差数列.(2)T n =(-b 21+b 22)+(-b 23+b 24)+…+(-b 22n -1+b 22n ) =2d (a 2+a 4+…+a 2n ) =2d ·n (a 2+a 2n )2=2d 2n (n +1).所以∑k =0n1T k =12d 2∑k =0n 1k (k +1)=12d 2∑k =0n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k -1k +1=12d 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n +1<12d2. [C 级 素养升华]14.(多选题)已知正项等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 12=24,则( ) A .a 6+a 7=4 B .a 6+a 7=12 C .a 6a 7≥4D .a 6a 7≤4解析:在等差数列{a n }中,因为S 12=6(a 6+a 7)=24, 所以a 6+a 7=4.又a 6>0,a 7>0,所以a 6a 7≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a 6+a 722=4,当且仅当a 6=a 7=2时,“=”成立.故选AD. 答案:AD。
高考数学一轮复习 第五章 数列 第二节 等差数列学案 文(含解析)新人教A版-新人教A版高三全册数学
第二节 等差数列2019考纲考题考情1.等差数列的有关概念 (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,定义表达式为a n -a n -1=d (常数)(n ∈N *,n ≥2)或a n +1-a n =d (常数)(n ∈N *)。
(2)等差中项若三个数a ,A ,b 成等差数列,则A 叫做a 与b 的等差中项,且有A =a +b2。
2.等差数列的有关公式 (1)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 。
(2)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 =na 1+n (n -1)2d 或S n =n (a 1+a n )2。
3.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 。
(等和性) (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。
(6)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列。
(7)S 2n -1=(2n -1)a n 。
(8)若n 为偶数,则S 偶-S 奇=nd2;若n 为奇数,则S 奇-S 偶=a 中(中间项)。
1.用等差数列的定义判断数列是否为等差数列,要注意定义中的三个关键词:“从第2项起”“每一项与它的前一项的差”“同一个常数”。
高考理科第一轮复习课件(5.2等差数列)
考向 3 等差数列的性质及最值的应用 【典例3】(1)(2012·辽宁高考)在等差数列{an}中,已知
a4+a8=16,则该数列前11项和S11=(
(A)58 (B)88 (C)143
)
(D)176
(2)在等差数列{an}中, a3+a7=37,则a2+a4+a6+a8=_____.
(3)(2013·天津模拟)已知在等差数列{an}中,a1=31,Sn
Sn n a1 a n 2 2 .
【变式备选】(2012·泉州模拟)已知等差数列{an}中,
a5=1,a3=a2+2,则S11=______. 【解析】由a3=a2+2,得公差d=a3-a2=2.由a5=a1+4×2=1,得 a1=-7,所以 S11 11 7 1110 2 33.
第二节 等 差 数 列
1.等差数列的概念
常数 ,我们称这样 从第2项起,每一项与前一项的差是同一个_____
公差 ,通常用字 的数列为等差数列,这个常数为等差数列的_____
an+1-an=d(n∈N+) 母d表示;定义的表达式为:_______________.
2.等差数列的通项公式 若等差数列{an}的首项是a1,公差是d,则其通项公式为an= a1+(n-1)d _________.
否则不是.
n n 1 (5)错误.根据等差数列的前n项和公式, Sn na1 d
d 2 d n பைடு நூலகம் (a1 )n,显然只有公差d≠0时才是n的常数项为0的二 2 2
2
次函数,否则不是(甚至也不是n的一次函数,即a1=d=0 时). 答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
高考数学一轮复习课件5.2等差数列
• (1)(2012·辽宁高考)在等差数列{an}中, 已知a4+a8=16,则该数列前11项和S11= ()
•A.58 D.176
B.88
C.143
•(2)设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知前6 项和为36,最后6项的和为180,Sn=324(n >6),则a9+a10=
【尝试解答】 (1)S11=11(a12+a11)=11(a42+a8)= 88.
法二 同法一得d=-53.
又由S10=S15,得a11+a12+a13+a14+a15=0. ∴5a13=0,即a13=0. ∴当n=12或13时,Sn有最大值, 且最大值为S12=S13=130.
求等差数列前n项和的最值常用的方法
(1)先求an,再利用
an≥0
aห้องสมุดไป่ตู้+1≤0
或
an≤0
an+1≥
0
求出其正负转折
•【思路点拨】 (1)由S2=a3求{an}的公差d, 进而代入求a2与Sn; •(2)易求d=-2,从而可求an;求出Sn后,根 据方程Sk=-35,求k值.
【尝试解答】 (1)由 S2=a3,得 a1+a2=a3,
∴d=a3-a2=a1=12,
因此 a2=a1+d=1,Sn=n42+n4.
【答案】
【解析】 设自上第一节竹子容量为a1,则第9节 容量为a9,且数列{an}为等差数列.
则aa71++aa82++aa93=+3aa4=1+42a11+d=6d4=. 3,
解之得a1=1232,d=676,故a5=a1+4d=6676.
【答案】
67 66
2020届高三数学一轮复习: 第5章 第2节 等差数列及其前n项和
第二节 等差数列及其前n 项和[考纲传真] 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.1.等差数列的有关概念(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都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.用符号表示为a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数).(2)等差中项:数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是A =a +b2,其中A 叫做a ,b 的等差中项.2.等差数列的有关公式(1)通项公式:a n =a 1+(n -1)d ,a n =a m +(n -m )d . (2)前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)d 2=n (a 1+a n )2.3.等差数列的常用性质(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.1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)若一个数列从第2项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.( )(2)数列{a n }为等差数列的充要条件是对任意n ∈N *,都有2a n +1=a n +a n +2.()(3)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( )(4)数列{a n }为等差数列的充要条件是其通项公式为n 的一次函数.( ) [答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)×2.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=6,a 3=0,则公差d 等于( ) A .-1 B.1 C .2D.-2D [依题意得S 3=3a 2=6,即a 2=2,故d =a 3-a 2=-2,故选D.] 3.(2015·全国卷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=( )A .5 B.7 C .9D.11A [a 1+a 3+a 5=3a 3=3⇒a 3=1,S 5=5(a 1+a 5)2=5a 3=5.]4.(2016·全国卷Ⅰ)已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100=( )A .100 B.99 C .98D.97C [法一:∵{a n }是等差数列,设其公差为d , ∴S 9=92(a 1+a 9)=9a 5=27,∴a 5=3.又∵a 10=8,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+4d =3,a 1+9d =8,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,d =1.∴a 100=a 1+99d =-1+99×1=98.故选C. 法二:∵{a n }是等差数列, ∴S 9=92(a 1+a 9)=9a 5=27,∴a 5=3.在等差数列{a n }中,a 5,a 10,a 15,…,a 100成等差数列,且公差d ′=a 10-a 5=8-3=5.故a 100=a 5+(20-1)×5=98.故选C.]5.(教材改编)在100以内的正整数中有__________个能被6整除的数. 16 [由题意知,能被6整除的数构成一个等差数列{a n }, 则a 1=6,d =6,得a n =6+(n -1)6=6n . 由a n =6n ≤100,即n ≤1646=1623, 则在100以内有16个能被6整除的数.]n n 为{a n }的前n项和,若S 8=4S 4,则a 10=( )A.172 B.192 C .10D.12(2)(2017·云南省二次统一检测)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 11=22,a 4=-12,若a m =30,则m =( )A .9 B.10 C .11D.15(1)B (2)B [(1)∵公差为1,∴S 8=8a 1+8×(8-1)2×1=8a 1+28,S 4=4a 1+6.∵S 8=4S 4,∴8a 1+28=4(4a 1+6),解得a 1=12, ∴a 10=a 1+9d =12+9=192.(2)设等差数列{a n }的公差为d ,依题意⎩⎪⎨⎪⎧S 11=11a 1+11×(11-1)2d =22,a 4=a 1+3d =-12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-33,d =7,∴a m =a 1+(m -1)d =7m -40=30,∴m =10.][规律方法] 1.等差数列的通项公式及前n 项和公式,共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知三求二,体现了方程思想的应用.2.数列的通项公式和前n 项和公式在解题中起到变量代换作用,而a 1和d 是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法,称为基本量法.[变式训练1] (1)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( )A.12B.1 C .2D.3(2)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,a 12=-8,S 9=-9,则S 16=__________.【导学号:01772176】(1)C (2)-72 [(1)∵S n =n (a 1+a n )2,∴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.(2)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由已知,得⎩⎨⎧a 12=a 1+11d =-8,S 9=9a 1+9d ×82=-9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =-1.∴S 16=16×3+16×152×(-1)=-72.]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 }中的通项公式a n . [解] (1)证明:因为a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),b n =1a n -1.所以n ≥2时,b n -b n -1=1a n -1-1a n -1-1 =1⎝ ⎛⎭⎪⎫2-1a n -1-1-1a n -1-1=a n -1a n -1-1-1a n -1-1=1.5分又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.7分 (2)由(1)知,b n =n -72,9分 则a n =1+1b n=1+22n -7.12分[规律方法] 1.判断等差数列的解答题,常用定义法和等差中项法,而通项公式法和前n 项和公式法主要适用于选择题、填空题中的简单判断.2.用定义证明等差数列时,常采用两个式子a n +1-a n =d 和a n -a n -1=d ,但它们的意义不同,后者必须加上“n ≥2”,否则n =1时,a 0无定义.[变式训练2] (1)若{a n }是公差为1的等差数列,则{a 2n -1+2a 2n }是( )【导学号:01772177】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)已知每项均大于零的数列{a n }中,首项a 1=1且前n 项和S n 满足S n S n -1-S n -1S n =2S n S n -1(n ∈N *且n ≥2),则a 61=__________.(1)C (2)480 [(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S nS n -1-S n -1S n =2S n S n -1可得,S n -S n -1=2,所以{S n }是以1为首项,2为公差的等差数列,故S n =2n -1,S n =(2n -1)2,所以a 61=S 61-S 60=1212-1192=480.]每列的三个数均成等差数列,如果数阵中所有数之和等于63,那么a 52=( )⎝ ⎛⎭⎪⎫a 41a 42 a 43a 51 a 52 a 53a 61a 62a 63 图5-2-1 A .2 B.8 C .7D.4(2)等差数列{a n }中,设S n 为其前n 项和,且a 1>0,S 3=S 11,则当n 为多少时,S n 取得最大值.(1)C [法一:第一行三数成等差数列,由等差中项的性质有a 41+a 42+a 43=3a 42,同理第二行也有a 51+a 52+a 53=3a 52,第三行也有a 61+a 62+a 63=3a 62,又每列也成等差数列,所以对于第二列,有a 42+a 52+a 62=3a 52,所以a 41+a 42+a 43+a 51+a 52+a 53+a 61+a 62+a 63=3a 42+3a 52+3a 62=3×3a 52=63,所以a 52=7,故选C.法二:由于每行每列都成等差数列,不妨取特殊情况,即这9个数均相同,显然满足题意,所以有63÷9=7,即a 52=7,故选C.](2)法一:由S 3=S 11,可得3a 1+3×22d =11a 1+11×102d ,4分 即d =-213a 1.7分从而S n =d 2n 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n =-a 113(n -7)2+4913a 1, 因为a 1>0,所以-a 113<0.9分 故当n =7时,S n 最大.12分 法二:由法一可知,d =-213a 1. 要使S n 最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0,5分即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(n -1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-213a 1≥0,a 1+n ⎝ ⎛⎭⎪⎫-213a 1≤0,9分解得6.5≤n ≤7.5,故当n =7时,S n 最大.12分 法三:由S 3=S 11,可得2a 1+13d =0,即(a 1+6d )+(a 1+7d )=0,5分故a 7+a 8=0,又由a 1>0,S 3=S 11可知d <0,9分 所以a 7>0,a 8<0,所以当n =7时,S n 最大.12分 [规律方法] 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 ①S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1); ②S 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:①当a 1>0,d <0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧ a m ≥0,a m +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值为S m ;②当a 1<0,d >0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≤0,a m +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值为S m .[变式训练3] (1)在等差数列{a n }中,a 3+a 9=27-a 6,S n 表示数列{a n }的前n 项和,则S 11=( )A .18 B.99 C .198D.297(2)已知{a n }为等差数列,若a 1+a 2+a 3=5,a 7+a 8+a 9=10,则a 19+a 20+a 21=__________.(1)B (2)20 [(1)因为a 3+a 9=27-a 6,2a 6=a 3+a 9,所以3a 6=27,所以a 6=9,所以S 11=112(a 1+a 11)=11a 6=99.(2)法一:设数列{a n }的公差为d ,则a 7+a 8+a 9=a 1+6d +a 2+6d +a 3+6d =5+18d =10,所以18d =5,故a 19+a 20+a 21=a 7+12d +a 8+12d +a 9+12d =10+36d =20.法二:由等差数列的性质,可知S 3,S 6-S 3,S 9-S 6,…,S 21-S 18成等差数列,设此数列公差为D .所以5+2D =10, 所以D =52.所以a 19+a 20+a 21=S 21-S 18=5+6D =5+15=20.][思想与方法]1.等差数列的通项公式,前n 项和公式涉及“五个量”,“知三求二”,需运用方程思想求解,特别是求a 1和d .(1)若奇数个数成等差数列且和为定值时,可设为…,a -2d ,a -d ,a ,a +d ,a +2d ,….(2)若偶数个数成等差数列且和为定值时,可设为…,a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,….2.等差数列{a n }中,a n =an +b (a ,b 为常数),S n =An 2+Bn (A ,B 为常数),均是关于“n ”的函数,充分运用函数思想,借助函数的图象、性质简化解题过程.3.等差数列的四种判断方法:(1)定义法:a n+1-a n=d(d是常数)⇔{a n}是等差数列.(2)等差中项法:2a n+1=a n+a n+2(n∈N*)⇔{a n}是等差数列.(3)通项公式:a n=pn+q(p,q为常数)⇔{a n}是等差数列.(4)前n项和公式:S n=An2+Bn(A,B为常数)⇔{a n}是等差数列.[易错与防范]1.要注意概念中的“从第2项起”.如果一个数列不是从第2项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列.2.注意区分等差数列定义中同一个常数与常数的区别.3.求等差数列的前n项和S n的最值时,需要注意“自变量n为正整数”这一隐含条件.。
数学一轮复习第五章数列第2讲等差数列及其前n项和学案含解析
第2讲等差数列及其前n项和[考纲解读]1。
理解等差数列的概念及等差数列与一次函数的关系.(重点)2.掌握等差数列的通项公式与前n项和公式,并熟练掌握其推导方法,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.(重点、难点)[考向预测]从近三年高考情况来看,本讲一直是高考的热点.预测2021年高考将会以等差数列的通项公式及其性质、等差数列的前n项和为考查重点,也可能将等差数列的通项、前n项和及性质综合考查,题型以客观题或解答题的形式呈现,试题难度一般不大,属中档题型.1.等差数列的有关概念(1)定义:一般地,如果一个数列从错误!第2项起,每一项与它前一项的错误!差都等于错误!同一个常数,那么这个数列就叫做等错误!公差,通常用字母d表示.数学语言表示为错误!a n+1-a n=d(n∈N*),d为常数.(2)等差中项:若a,A,b成等差数列,则A叫做a和b的等差中项,且A=错误!错误!.2.等差数列的通项公式与前n项和公式(1)若等差数列{a n}的首项是a1,公差是d,则其通项公式为a n=错误!a1+(n-1)d,可推广为a n=a m+错误!(n-m)d(n,m∈N*).(2)等差数列的前n项和公式S n=n a1+a n2=错误!na1+错误!d(其中n∈N*).3.等差数列的相关性质已知{a n}为等差数列,d为公差,S n为该数列的前n项和.(1)等差数列{a n}中,当m+n=p+q时,错误!a m+a n=a p+a q (m,n,p,q∈N*).特别地,若m+n=2p,则错误!2a p=a m+a n(m,n,p∈N*).(2)相隔等距离的项组成的数列是等差数列,即a k,a k+m,a k+2m,…仍是等差数列,公差为错误!md(k,m∈N*).(3)S n,S2n-S n,S3n-S2n,…也成等差数列,公差为错误!n2d。
(4)错误!也成等差数列,其首项与{a n}首项相同,公差为错误!错误! d。
高考北师大版数学(理)一轮复习课件:第五章 第二节 等差数列及其前n项和
(2)由(1)得 a1=-4d,故 an=(n-5)d, Sn=n(n-2 9)d. 由 a1>0 知 d<0,故 Sn≥an 等价于 n2-11n+10≤0,解得 1≤n≤10.所以 n 的取值范围是{n|1≤n≤10,n∈N}.
等差数列运算中方程思想的应用 (1)等差数列运算问题的一般求法是设出首项a1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a1,an,d,n, Sn,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想解决问题.
等差数列的判定与证明方法 (1)定义法:对于任意自然数 n(n≥2),an-an-1(n≥2,n∈N+)为同一常数 ⇔{an}是等差数列. (2)等差中项法:2an-1=an+an-2(n≥3,n∈N+)成立⇔{an}是等差数列. (3)通项公式法:an=pn+q(p,q 为常数)对任意的正整数 n 都成立⇔{an} 是等差数列. (4)前 n 项和公式法:验证 Sn=An2+Bn(A,B 是常数)对任意的正整数 n 都成立⇔{an}是等差数列.
(2)等差数列的前 n 项和公式 Sn=n(a12+an)=__n_a_1_+__n_(__n_- 2__1_)__d__(其中 n∈N+,a1 为首项,d 为公差,
an 为第 n 项).
要注意概念中的“从第2项起”.如果一个数列不是从第2项起,而是从 第3项或第4项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不 是等差数列.
等差数列的公差 d 的取值范围是( D )
A.d>785
B.d<235
C.785<d<235
D.785<d≤235
解析:由题意可得aa190≤>11,,即221155++98dd>≤11,,解得785<d≤235.
高考数学一轮复习第五章数列推理与证明第2讲等差数列课件理
考点(kǎo di等ǎn)差1数列的基本(jīběn)运算 例 1:(1)(2017 年新课标Ⅰ)记 Sn为等差数列(děnɡ chā shù liè){an}的前n项 和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为( )
第十一页,共四十三页。
解析:方法一,设公差为 d,a4+a5=a1+3d+a1+4d=2a1 +7d=列{an}的前 n 项和为 Sn,a1=15,且满足2ann-+13=
2na-n 5+1,已知 n,m∈N*,n>m,则 Sn-Sm 的最小值为(
第2讲 等差数列(děnɡ chā shù liè)
第一页,共四十三页。
1.理解(lǐjiě)等差数列的概念.
2.掌握等差数列的通项公式与前n项和公式. 3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用有关知识解
决相应的问题.
4.了解等差数列与一次函数的关系.
第二页,共四十三页。
1.等差数列的定义
7.等差数列的最值
在等差数列{an}中,若a1>0,d<0,则Sn存在最大值;若
a1<0,d>0,则Sn存在(cúnzài)最_小_____值.
第六页,共四十三页。
1.(2015 年重庆(zhònɡ qìnɡ))在等差数列{an}中,若a2=4,a4=2,则a6 =( B )
A.-1
第七页,共四十三页。
第十六页,共四十三页。
考点(kǎo diǎ等n) 差2 数列的基本性质(xìngzhì)及应用 例2:(1)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S10=1,S30=5,则S40 =( ) A. 思路点拨:思路1,设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,根据 (gēnjù)题意列方程组求得a1,d,进而可用等差数列前n项和公式求S40; 思路2,设{an}的前n项和Sn=An2+Bn,由题意列出方程组求得A, B,从而得Sn,进而得S40;
2023年新教材高考数学一轮复习第五章数列第二节等差数列课件
[提速度]
1.(2022·枣庄质检)已知等差数列{an}的项数为奇数,其中所有奇数项之和为319,
所有偶数项之和为290,则该数列的中间项为
()
A.28
B.29
C.30
D.31
解析:由结论(8),设项数为奇数2n-1,S奇-S偶=an=319-290=29, 故选B.
答案:B
2.已知Sn是等差数列{an}的前n项和,若a1=-2 020,2S2002200 -2S2001144 =6,则S2 023=
b1+2 b5=192+ 2 64=128.故选C.
答案:C
2.已知等差数列{an}满足a4+a6=22,a1·a9=57,则该等差数列的公差为 ( )
A.1或-1
B.2
C.-2
D.2或-2
解析:由a1+a9=a4+a6=22,a1·a9=57,所以a1,a9是方程x2-22x+57=0的两 实数根,解得aa19= =31,9 或aa19= =13,9, 所以公差d=a9-8 a1=2或-2.故选D. 答案:D
第二节 等差数列
(1)理解等差数列的概念和通项公式的意义;(2)探索并掌握等差数列的前n项 和公式,理解等差数列的通项公式与前n项和公式的关系;(3)体会等差数列与一 元一次函数的关系.
目录
CONTENTS
1
知识 逐点夯实
2
考点 分类突破
3
课时过关检测
01 知识 逐点夯实 课前自修
重点准 逐点清 结论要牢记
等差数列的判定与证明方法 方法
解读
适合题型
定义法 对于数列{an},an-an-1(n≥2,n∈N *)为同一常
数⇔{an}是等差数列
解答题中的
高考数学一轮总复习第五章数列2等差数列课件高三全册数学课件
(3)设等差数列{an},{bn}的公差分别为 d1,d2,则 pan+1+ qbn+1-(pan+qbn)=p(an+1-an)+q(bn+1-bn)=pd1+qd2(与 n 值无 关的常数),即数列{pan+qbn}也是等差数列.
钱.( C )
5
3
A.3
B.2
4
5
C.3
D.4
第二十三页,共四十八页。
解析:设甲、乙、丙、丁、戊分别为 a-2d,a-d,a,a+d, a+2d,由题意可得:
a-2d+a-d+a+a+d+a+2d=5, a-2d+a-d=a+a+d+a+2d, 联立解得 a=1,d=-16. ∴这个问题中,甲所得为 1-2×(-16)=43(钱). 故选 C.
(2)(2019·全国卷Ⅲ)记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和.若 a1≠0,a2
=3a1,则SS150=____4____.
第十六页,共四十八页。
【解析】 (1)解法 1:设等差数列{an}的公差为 d,
∵Sa45= =05, ,
∴4a1+4×2 3d=0, a1+4d=5,
解得da=1=2-,3,
(1)在等差数列{an}中,a2=2,a3=4,则 a10= 18 .
(2)已知等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,若 a1=-5,S9=27,则公
差 d= 2 .
(3)在等差数列{an}中,若 a3+a4+a5+a6+a7=450,则 a2+a8
= 180 . (4)在等差数列{an}中,S6=4,S18=24,则 S12= 12 .
2025年高考数学一轮复习-5.2-等差数列【课件】
A. B. C. D.
解析:选C.由 ,得 ,即 ,所以数列 是以 为首项, 为公差的等差数列,所以 ,故选C.
√
2.已知数列 的前 项和 且 , ,则 ( )
第2项
差
等差中项
[提醒] 理解定义要注意三个关键词:“从第2项起”“每一项与它的前一项的差”“同一个常数”.
2.等差数列的基本公式
(1)通项公式: ______________.
(2)前 项和公式: ________.
3.等差数列的常用性质已知 为等差数列, 为公差, 为该数列的前 项和.
2.(2023·山东淄博模拟)已知数列 , 都是等差数列, , 分别是它们的前 项和,并且 ,则 ___.
2
解析:因为 , 为等差数列,所以 .
核心考点 师生共研
02
考点一 等差数列的基本量运算(自主练透)
1.(2023·广东盐田高中模拟)设等差数列 的前 项和为 ,若 , ,则 ( )
5.2 等差数列
课标要求
考情分析
1.理解等差数列的概念.2.掌握等差数列的通项公式与前 项和公式.3.能在具体的问题情境中发现数列的等差关系,并能用等差数列的有关知识解决相应的问题.4.体会等差数列与一次函数、二次函数的关系.
考点考法:以考查等差数列的通项、前 项和及性质为主,等差数列的证明也是考查的热点.本讲内容在高考中既可以以选择题、填空题的形式进行考查,也可以以解答题的形式进行考查.解答题往往与等比数列、数列求和、不等式等问题综合考查.核心素养:数学运算、逻辑推理、数学建模
√
考点三 等差数列的性质及应用(多维探究)
高考一轮第五章 第二节 等差数列
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n+1 [自主解答] (1)证明:点(Sn,Sn+1)在直线 y= n x+n+1(n∈N*)上, n+1 ∴Sn+1= n Sn+n+1,同除以 n+1, Sn+1 Sn 则有 - =1. n+1 n Sn ∴数列{ n }是以 3 为首项,1 为公差的等差数列. Sn (2)由(1)知 n =3+(n-1)×1,∴Sn=n2+2n.
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[巧练模拟]———————(课堂突破保分题,分分必保!)
3.(2012· 济南模拟)数列{an}的首项为3,{bn}为等差数列
且bn=an+1-an(n∈N+).若b3=-2,b10=12,则a8= ( A.0 C.8 B.3 D.11 )
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解析:因为{bn}是等差数列,且b3=-2,b10=12, 12--2 故公差d= =2.于是b1=-6, 10-3 且bn=2n-8(n∈N+),即an+1-an=2n-8, 所以a8=a7+6=a6+4+6=a5+2+4+6=„=a1+(-6) +(-4)+(-2)+0+2+4+6=3.
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2.S奇,S偶在等差数列中的整体应用 设S奇,S偶分别是等差数列{an}中所有奇数项的和与所有偶数项 的和.则 (1)当数列项数为偶数2n时,有S偶-S奇=nd; na2+a2n (2)当数列项数为奇数2n+1时,有S偶= =nan+1,S奇= 2 n+1a1+a2n+1 =(n+1)an+1, 2 S奇 n+1 S奇-S偶=an+1, = n . S偶
2
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(2)用定义证明等差数列时,常采用的两个式子an+1-an
=d和an-an-1=d,但它们的意义不同,后者必须加
上“n≥2”,否则n=1时,a0无定义.
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[精析考题]
[例2] (2011· 福建高考)已知等差数列{an}中,a1=1,
高考理科数学总复习第五章 第二节 等差数列及其前n项和
的项数m使得Sn取得最
即时应用
1.已知在等差数列{an}中,a4+a5+a6=15,则 a1+a2+a3+… +a9=___4_5____.
因为{an}为等差数列,a4+a5+a6=15,所以3a5=15,解得a5= 5,a1+a2+a3+…+a9=a1+2a9×9=2a52×9=9a5=9×5=45.
主干知识 自主排查
1.等差数列的概念 (1)如果一个数列从第 2 项起,每一项与它的前一项的差等 于 同一个常数 ,那么这个数列就叫做等差数列,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:an+1-an=d(n∈N*,d 为常数),或 an-an-1 =d(n≥2,d 为常数). (2)若 a,Aa,+bb成等差数列,则 A 叫做 a,b 的等差中项, 且 A= 2 .
4.等差数列的前 n 项和公式与函数的关系
Sn=d2n2+a1-d2n. 数列{an}是等差数列⇔Sn=An2+Bn(A,B 为常数). 5.等差数列的前 n 项和的最值 在等差数列{an}中,a1>0,d<0,则 Sn 存在最 大 值;若 a1<0, d>0,则 Sn 存在最 小 值.
方法技巧
等差数列的判定与证明方法
即时应用
1.设数列{an}的通项公式为 an=2n-10(n∈N*),则|a1|+|a2|+… +|a15|=__1_3_0____.
由 an=2n-10(n∈N*)知{an}是以-8 为首项,2 为公差的等差 数列,又由 an=2n-10≥0,得 n≥5,∴当 n≤5 时,an≤0, 当 n>5 时,an>0,∴|a1|+|a2|+…+|a15|=-(a1+a2+a3+a4) +(a5+a6+…+a15)=20+110=130.
2022年高考数学(文)一轮复习文档:第五章 数列 第2讲等差数列及其前n项和 Word版含答案
第2讲 等差数列及其前n 项和,)1.等差数列的有关概念 (1)定义假如一个数列从第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.符号表示为a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数).(2)等差中项数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是A =a +b2,其中A 叫做a ,b 的等差中项.2.等差数列的有关公式(1)通项公式:a n =a 1+(n -1)d .(2)前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)2d =(a 1+a n )n2.3.等差数列的性质已知数列{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和. (1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *). (2)若k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n . (3)若{a n }的公差为d ,则{a 2n }也是等差数列,公差为2d . (4)若{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列. (5)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…构成等差数列.1.辨明两个易误点(1)要留意概念中的“从第2项起”.假如一个数列不是从第2项起,而是从第3项或第4项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列.(2)留意区分等差数列定义中同一个常数与常数的区分. 2.妙设等差数列中的项若奇数个数成等差数列,可设中间三项为a -d ,a ,a +d ;若偶数个数成等差数列,可设中间两项为a -d ,a +d ,其余各项再依据等差数列的定义进行对称设元. 3.等差数列的四种推断方法(1)定义法:a n +1-a n =d (d 是常数)⇔{a n }是等差数列. (2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2(n ∈N *)⇔{a n }是等差数列. (3)通项公式法:a n =pn +q (p ,q 为常数)⇔{a n }是等差数列.(4)前n 项和公式法:S n =An 2+Bn (A 、B 为常数)⇔{a n }是等差数列.1.教材习题改编 等差数列11,8,5,…,中-49是它的第几项( ) A .第19项 B .第20项 C .第21项D .第22项C a 1=11,d =8-11=-3, 所以a n =11+(n -1)×(-3)=-3n +14. 由-3n +14=-49,得n =21.故选C.2.教材习题改编 已知p :数列{a n }是等差数列,q :数列{a n }的通项公式a n =k 1n +k 2(k 1,k 2均为常数),则p 是q 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C 若{a n }是等差数列,不妨设公差为d . 所以a n =a 1+(n -1)d =dn +a 1-d , 令k 1=d ,k 2=a 1-d ,则a n =k 1n +k 2,若数列{a n }的通项公式a n =k 1n +k 2(k 1,k 2为常数,n ∈N *), 则当n ≥2且n ∈N *时,a n -1=k 1(n -1)+k 2, 所以a n -a n -1=k 1(常数)(n ≥2且n ∈N *), 所以{a n }为等差数列, 所以p 是q 的充要条件.3.教材习题改编 等差数列{a n }的前n 项之和为S n ,若a 5=6,则S 9为( ) A .45 B .54 C .63D .27B 法一:由于S 9=9(a 1+a 9)2=9a 5=9×6=54.故选B.法二:由a 5=6,得a 1+4d =6,所以S 9=9a 1+9×82d =9(a 1+4d )=9×6=54,故选B.4.(2021·金丽衢十二校联考)已知等差数列{a n }满足:a 3=13,a 13=33,则数列{a n }的公差为________.设等差数列{a n }的公差为d ,则d =a 13-a 313-3=33-1310=2.25.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,a 12=-8,S 9=-9,则S 16=________. 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 12=a 1+11d =-8,S 9=9a 1+9d ×82=-9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =-1. 所以S 16=16×3+16×152×(-1)=-72.-72等差数列的基本运算(高频考点)等差数列基本量的计算是高考的常考内容,多消灭在选择题、填空题或解答题的第(1)问中,属简洁题. 高考对等差数列基本量计算的考查主要有以下三个命题角度: (1)求公差d 、项数n 或首项a 1; (2)求通项或特定项; (3)求前n 项和.(1)(2021·高考全国卷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S 8=4S 4,则a 10=( )A .172B .192C .10D .12(2)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公差d =2,S n +2-S n =36,则n =( ) A .5B .6C .7D .8【解析】 (1)由于公差为1,所以S 8=8a 1+8×(8-1)2×1=8a 1+28,S 4=4a 1+6.由于 S 8=4S 4,所以8a 1+28=4(4a 1+6),解得a 1=12,所以a 10=a 1+9d =12+9=192,故选B.(2)法一:由题知S n =na 1+n (n -1)2d =n +n (n -1)=n 2,S n +2=(n +2)2,由S n +2-S n =36得,(n +2)2-n 2=4n +4=36,所以n =8.法二:S n +2-S n =a n +1+a n +2=2a 1+(2n +1)d =2+2(2n +1)=36,解得n =8. 【答案】 (1)B (2)D等差数列基本运算的解题方法(1)等差数列的通项公式及前n 项和公式,共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想来解决问题.(2)数列的通项公式和前n 项和公式在解题中起到变量代换作用,而a 1和d 是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法.角度一 求公差d 、项数n 或首项a 11.(2021·豫东、豫北十所名校联考)已知等差数列{a n }中,a 5=13,S 5=35,则公差d =( ) A .-2 B .-1 C .1D .3D 依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d =13,5a 1+10d =35,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =3,故选D.角度二 求通项或特定项2.(2022·高考全国卷乙)已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100=( ) A .100 B .99 C .98D .97C 设等差数列{a n }的公差为d ,由于{a n }为等差数列,且S 9=9a 5=27,所以a 5=3.又a 10=8,解得5d =a 10-a 5=5,所以d =1,所以a 100=a 5+95d =98,选C.角度三 求前n 项和3.已知数列{a n }中,a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),则数列{a n }的前9项和等于________.由a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),可知数列{a n }是首项为1,公差为12的等差数列,故S 9=9a 1+9×(9-1)2×12=9+18=27. 27等差数列的判定与证明已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数. (1)证明:a n +2-a n =λ;(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由.【解】 (1)证明:由题设知a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1,两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1, 由于a n +1≠0, 所以a n +2-a n =λ.(2)由题设知a 1=1,a 1a 2=λS 1-1, 可得a 2=λ-1. 由(1)知,a 3=λ+1. 令2a 2=a 1+a 3,解得λ=4. 故a n +2-a n =4,由此可得{a 2n -1}是首项为1, 公差为4的等差数列,a 2n -1=4n -3;{a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1. 所以a n =2n -1,a n +1-a n =2, 因此存在λ=4, 使得数列{a n }为等差数列.(1)推断证明一个数列是否是等差数列的解答题,常用定义法和等差中项法,而通项公式法和前n 项和公式法主要适用于选择题、填空题中的简洁推断.(2)用定义证明等差数列时,常接受两个式子a n +1-a n =d 和a n -a n -1=d ,但它们的意义不同,后者必需加上“n ≥2”,否则n =1时,a 0无定义.已知数列{a n }中,a 1=2,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *).设b n =1a n -1(n ∈N *),求证:数列{b n }是等差数列.由于a n =2-1a n -1,所以a n +1=2-1a n.所以b n +1-b n =1a n +1-1-1a n -1,=12-1a n-1-1a n -1,=a n -1a n -1=1, 所以{b n }是首项为b 1=12-1=1,公差为1的等差数列.等差数列的性质及最值(1)在等差数列{a n }中,a 3+a 9=27-a 6,S n 表示数列{a n }的前n 项和,则S 11=( ) A .18 B .99 C .198D .297(2)已知{a n },{b n }都是等差数列,若a 1+b 10=9,a 3+b 8=15,则a 5+b 6=________.(3)在等差数列{a n }中,a 1=7,公差为d ,前n 项和为S n ,当且仅当n =8时S n 取得最大值,则d 的取值范围为________.【解析】 (1)由于a 3+a 9=27-a 6,2a 6=a 3+a 9,所以3a 6=27,所以a 6=9,所以S 11=112(a 1+a 11)=11a 6=99.(2)由于{a n },{b n }都是等差数列,所以2a 3=a 1+a 5,2b 8=b 10+b 6,所以2(a 3+b 8)=(a 1+b 10)+(a 5+b 6),即2×15=9+(a 5+b 6),解得a 5+b 6=21.(3)当且仅当n =8时,S n 取得最大值,说明⎩⎪⎨⎪⎧a 8>0,a 9<0.所以⎩⎪⎨⎪⎧7+7d >0,7+8d <0.所以-1<d <-78.【答案】 (1)B (2)21 (3)⎝⎛⎭⎪⎫-1,-78应用等差数列的性质应留意的两点(1)在等差数列{a n }中,若m +n =p +q =2k (m 、n 、p 、q 、k ∈N *),则a m +a n =a p +a q =2a k 是常用的性质. (2)把握等差数列的性质,悉心争辩每共性质的使用条件及应用方法,认真分析项数、序号、项的值的特征,这是解题的突破口.1.已知等差数列{a n }的公差为2,项数是偶数,全部奇数项之和为15,全部偶数项之和为25,则这个数列的项数为( )A .10B .20C .30D .40A 设这个数列有2n 项,则由等差数列的性质可知:偶数项之和减去奇数项之和等于nd ,即25-15=2n ,故2n =10,即数列的项数为10.2.在等差数列{a n }中,a 1=29,S 10=S 20,则数列{a n }的前n 项和S n 的最大值为( ) A .S 15B .S 16C .S 15或S 16D .S 17A 设{a n }的公差为d , 由于a 1=29,S 10=S 20,所以10a 1+10×92d =20a 1+20×192d ,解得d =-2,所以S n =29n +n (n -1)2×(-2)=-n 2+30n =-(n -15)2+225.所以当n =15时,S n 取得最大值.3.(2021·陕西省五校模拟)等差数列{a n }中,假如 a 1+a 4+a 7=39,a 3+a 6+a 9=27,则数列{a n }前9项的和为( )A .297B .144C .99D .66C 由等差数列的性质可知,2(a 2+a 5+a 8)=(a 1+a 4+a 7)+(a 3+a 6+a 9)=39+27=66, 所以a 2+a 5+a 8=33,所以数列{a n }前9项的和为66+33=99.,)——整体思想在等差数列中的应用在等差数列{a n }中,S 10=100,S 100=10,则S 110=________. 【解析】 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.法二:法一中两方程相减得 -90a 1-100×99-902d =90,所以a 1+110-12d =-1,所以S 110=110a 1+110(110-1)2d =-110.法三:由于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.【答案】 -110(1)法一是利用等差数列的前n 项和公式求解基本量,然后求和,是等差数列运算问题的常规思路.而法二、法三都突出了整体思想,分别把a 1+110-12d 、a 11+a 100看成了一个整体,解起来都很便利.(2)整体思想是一种重要的解题方法和技巧,这就要求同学要娴熟把握公式,理解其结构特征.已知{a n }为等差数列,若a 1+a 2+a 3=5,a 7+a 8+a 9=10,则a 19+a 20+a 21=________.法一:设数列{a n }的公差为d ,则a 7+a 8+a 9=a 1+6d +a 2+6d +a 3+6d =5+18d =10,所以18d =5,故a 19+a 20+a 21=a 7+12d +a 8+12d +a 9+12d =10+36d =20.法二:由等差数列的性质,可知S 3,S 6-S 3,S 9-S 6,…,S 21-S 18成等差数列,设此数列公差为D . 所以5+2D =10, 所以D =52.所以a 19+a 20+a 21=S 21-S 18=5+6D =5+15=20. 20,)1.若等差数列{a n }的前5项之和S 5=25,且a 2=3,则a 7=( ) A .12 B .13 C .14D .15B 设{a n }的公差为d ,由S 5=(a 2+a 4)·52⇒25=(3+a 4)·52⇒a 4=7,所以7=3+2d ⇒d =2,所以a 7=a 4+3d =7+3×2=13.2.在单调递增的等差数列{a n }中,若a 3=1,a 2a 4=34,则a 1=( )A .-1B .0C .14D .12B 由题知,a 2+a 4=2a 3=2, 又由于a 2a 4=34,数列{a n }单调递增,所以a 2=12,a 4=32.所以公差d =a 4-a 22=12.所以a 1=a 2-d =0. 3.在等差数列{a n }中,a 3+a 5+a 11+a 17=4,且其前n 项和为S n ,则S 17为( ) A .20 B .17 C .42D .84B 由a 3+a 5+a 11+a 17=4⇒2(a 4+a 14)=4⇒a 1+a 17=2,故S 17=17(a 1+a 17)2=17.4.(2021·东北三校联考(一))已知数列{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 2=12,则a 8=( )A .0B .-109C .-181D .121B 设等差数列{b n }的公差为d ,则d =-14,由于a n +1-a n =b n ,所以a 8-a 1=b 1+b 2+…+b 7=7(b 1+b 7)2=72=-112,则a 8=-109. 5.(2021·黄冈质检)在等差数列{a n }中,假如a 1+a 2=40,a 3+a 4=60,那么a 7+a 8=( ) A .95 B .100 C .135D .80B 由等差数列的性质可知,a 1+a 2,a 3+a 4,a 5+a 6,a 7+a 8构成新的等差数列,于是a 7+a 8=(a 1+a 2)+(4-1)=40+3×20=100.6.(2021·杭州重点中学联考)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 4<0,a 5>|a 4|,则使S n >0成立的最小正整数n 为( )A .6B .7C .8D .9C 在等差数列{a n }中 ,由于a 4<0,a 5>|a 4|,所以a 5>0,a 5+a 4>0,S 7=7(a 1+a 7)2=7×2a 42=7a 4<0,S 8=8(a 1+a 8)2=8(a 4+a 5)2=4(a 4+a 5)>0.所以使S n >0成立的最小正整数n 为8,故选C.7.在等差数列{a n }中,a 1=0,公差d ≠0,若a m =a 1+a 2+…+a 9,则m 的值为________. a m =a 1+a 2+…+a 9=9a 1+9×82d =36d =a 37. 所以m =37. 378.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,S 2=S 6,a 4=1,则a 5=__________. 设{a n }的公差为d ,由题意知 ⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+d =6a 1+6×52d ,a 1+3d =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=7,d =-2,所以a 5=a 4+d =1+(-2)=-1.-19.若两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,已知S n T n =7n n +3,则a 5b 5等于________.由于a 5=a 1+a 92,b 5=b 1+b 92,所以a 5b 5=a 1+a 92b 1+b 92=9(a 1+a 9)29(b 1+b 9)2=S 9T 9=7×99+3=214.21410.记等差数列{a n }的前n 项和为S n ,当k ≥2时,若S k -1=8,S k =0,S k +1=-10,则S n 的最大值为________. 当k ≥2时,a k =S k -S k -1=-8,a k +1=S k +1-S k =-10,公差d =a k +1-a k =-2,S k =k (a 1+a k )2=0,所以a 1+a k =0,所以a 1=8,所以a n =-2n +10,由a n =0得n =5,所以S 4=S 5=20最大.2011.已知数列{a n }满足a 1=1,a n =a n -12a n -1+1(n ∈N *,n ≥2),数列{b n }满足关系式b n =1a n(n ∈N *).(1)求证:数列{b n }为等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明:由于b n =1a n ,且a n =a n -12a n -1+1,所以b n +1=1a n +1=1a n2a n +1=2a n +1a n,所以b n +1-b n =2a n +1a n -1a n=2.又b 1=1a 1=1,所以数列{b n }是以1为首项,2为公差的等差数列.(2)由(1)知数列{b n }的通项公式为b n =1+(n -1)×2=2n -1,又b n =1a n ,所以a n =1b n =12n -1.所以数列{a n }的通项公式为a n =12n -1.12.已知等差数列{a n }中,S n 是前n 项的和,a 1=-2 017,S 2 0172 017-S 2 0152 015=2,则S 2 019的值为________.由S 2 0172 017-S 2 0152 015=a 1 009-a 1 008=2. 即{a n }的公差d =2,又a 1=-2 017,所以S 2 019=2 019×(-2 017)+2 019×2 0182×2=2 019.2 01913.各项均为正数的数列{a n }满足a 2n =4S n -2a n -1(n ∈N *),其中S n 为{a n }的前n 项和. (1)求a 1,a 2的值; (2)求数列{a n }的通项公式. (1)当n =1时,a 21=4S 1-2a 1-1, 即(a 1-1)2=0,解得a 1=1.当n =2时,a 22=4S 2-2a 2-1=4a 1+2a 2-1=3+2a 2, 解得a 2=3或a 2=-1(舍去). (2)a 2n =4S n -2a n -1,①a 2n +1=4S n +1-2a n +1-1.②②-①得a 2n +1-a 2n =4a n +1-2a n +1+2a n =2(a n +1+a n ), 即(a n +1-a n )(a n +1+a n )=2(a n +1+a n ).由于数列{a n }各项均为正数,所以a n +1+a n >0,a n +1-a n =2, 所以数列{a n }是首项为1,公差为2的等差数列. 所以a n =2n -1.14.已知数列{a n }满足2a n +1=a n +a n +2(n ∈N *),它的前n 项和为S n ,且a 3=10,S 6=72,若b n =12a n -30,设数列{b n }的前n 项和为T n ,求T n 的最小值.由于2a n +1=a n +a n +2,所以a n +1-a n =a n +2-a n +1, 故数列{a n }为等差数列.设数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由a 3=10,S 6=72得,⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =10,6a 1+15d =72,解得a 1=2,d =4. 所以a n =4n -2,则b n =12a n -30=2n -31,令⎩⎪⎨⎪⎧b n ≤0,b n +1≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧2n -31≤0,2(n +1)-31≥0, 解得292≤n ≤312,由于n ∈N *,所以n =15,即数列{b n }的前15项均为负值,所以T 15最小. 由于数列{b n }的首项是-29,公差为2, 所以T 15=15(-29+2×15-31)2=-225.。
2022届高考数学一轮复习第五章第二节等差数列及
2022届高考数学一轮复习第五章第二节等差数列及第二节等差数列及其前n项和[全盘巩固]1.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a4=15,S5=55,则数列{an}的公差是()1A.B.4C.-4D.-34解析:选B∵{an}是等差数列,a4=15,S5=55,∴a1+a5=22,∴2a3=22,a3=11,∴公差d=a4-a3=4.2.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S3=9,S6=36,则a7+a8+a9=()A.63B.45C.36D.27S3=3a1+3d=9,解析:选B设等差数列{an}的公差为d,依题意得6某5S=36,6=6a1+2=1,d=2,则a7+a8+a9=3a8=3(a1+7d)=45.3.(2022·辽宁高考)下面是关于公差d>0的等差数列{an}的四个命题:p1:数列{an}是递增数列;p2:数列{nan}是递增数列;anp3:数列是递增数列;np4:数列{an+3nd}是递增数列.解得a1其中的真命题为()A.p1,p2B.p3,p4C.p2,p3D.p1,p4解析:选D∵{an}是等差数列,∴设an=a1+(n-1)d.∵d>0,∴{an}是递增数列,故a1-da1-d3p1是真命题;nan=dn2+(a1-d)n的对称轴方程为n=-当-时,由二次函数2d2d2anana1-d的对称性知a1>2a2,{nan}不是递增数列,p2=d+,当a1-d>0时,是nnn递减数列,p3是假命题;an+3nd=4nd+a1-d,4d>0,{an+3nd}是递增数列,p4是真命题.故p1,p4是真命题.4.已知{an}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99.用Sn表示{an}的前n项和,则使得Sn达到最大值的n是()A.21B.20C.19D.18解析:选B∵a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,∴3a3=105,3a4=99,即a3=35,a4=33.∴a1=39,d=-2,得an=41-2n.某令an≥0且an+1≤0,n∈N,则有n=20.5.已知Sn为等差数列{an}的前n项和,若S1=1=4,则的值为()935 A.B..4423解析:选A由等差数列的性质可知S2,S4-S2,S6-S44,得S4S2S6S4S4S2S4-S2S2S69=3,则S6-S4=5S2,所以S4=4S2,S6=9S2,=.S44某6.数列{an}的首项为3,{bn}为等差数列且bn=an+1-an(n∈N).若b3=-2,b10=12,则a8=()A.0B.3C.8D.11解析:选B因为{bn}是等差数列,且b3=-2,b10=12,12--某故公差d==2.于是b1=-6,且bn=2n-8(n∈N),即an+1-an=2n-8.10-3所以a8=a7+6=a6+4+6=a5+2+4+6=…=a1+(-6)+(-4)+(-2)+0+2+4+6=3.7.在等差数列{an}中,首项a1=0,公差d≠0,若ak=a1+a2+a3+…+a7,则k=________.-d解析:a1+a2+…+a7=7a1+=21d,2而ak=a1+(k-1)d=(k-1)d,所以(k-1)d=21d,d≠0,故k=22.答案:228.在等差数列{an}中,an>0,且a1+a2+…+a10=30,则a5·a6的最大值为________.解析:∵a1+a2+…+a10=30,a1+a10即30,a1+a10=6,∴a5+a6=6,2a5+a62=9.∴a5·a6≤2答案:929.已知等差数列{an}中,an≠0,若n>1且an-1+an+1-an=0,S2n-1=38,则n=________.2解析:∵2an=an-1+an+1,an-1+an+1-an=0,2∴2an-an=0,即an(2-an)=0.∵an≠0,∴an=2.∴S2n-1=2(2n-1)=38,解得n=10.答案:10 1213某10.设Sn是数列{an}的前n项和且n∈N,所有项an>0,且Snn+an -.424(1)证明:{an}是等差数列;(2)求数列{an}的通项公式.1213解:(1)证明:当n=1时,a1=S1=a11-,424解得a1=3或a1=-1(舍去).当n≥2时,112an=Sn-Sn-1(a2n+2an-3)an-1+2an-1-3).4422∴4an=an-an-1+2an-2an-1.即(an+an-1)(an-an-1-2)=0.∵an+an-1>0,∴an-an-1=2(n≥2).∴数列{an}是以3为首项,2为公差的等差数列.(2)由(1)知an=3+2(n-1)=2n+1.11.已知公差大于零的等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a3·a4=117,a2+a5=22.(1)求通项公式an;(2)求Sn的最小值;(3)若数列{bn}是等差数列,且bn=,求非零常数c.n+c解:(1)∵数列{an}为等差数列,∴a3+a4=a2+a5=22.又a3·a4=117,2∴a3,a4是方程某-22某+117=0的两实根,又公差d>0,∴a3<a4,∴a3=9,a4=13,Sna1+2d=9,∴a1+3d=13,a1=1,∴d=4.∴通项公式an=4n-3.(2)由(1)知a1=1,d=4,nn-1212∴Sn=na1+d=2n-n=2n-,248∴当n=1时,Sn最小,最小值为S1=a1=1.2Sn2n-n2(3)由(2)知Sn=2n-n,∴bn=n+cn+c1615∴b1=b2=b3.1+c2+c3+c∵数列{bn}是等差数列,∴2b2=b1+b3,61152即2c+c=0,2+c1+c3+c11∴c=-或c=0(舍去),故c=-222212.已知数列{an}是等差数列,bn=an-an+1.(1)证明:数列{bn}是等差数列;(2)若a1+a3+a5+…+a25=130,a2+a4+a6+…+a26=143-13k(k为常数),求数列{bn}的通项公式;(3)在(2)的条件下,若数列{bn}的前n项和为Sn,是否存在实数k,使Sn当且仅当n=12时取得最大值?若存在,求出k的取值范围;若不存在,请说明理由.22222解:(1)证明:设{an}的公差为d,则bn+1-bn=(an+1-an+2)-(an-an+1)=2an+1-(an+1222-d)-(an+1+d)=-2d,2(2)∵a1+a3+a5+…+a25=130,a2+a4+a6+…+a26=143-13k,∴13d=13-13k,∴d=1-k,-又13a1+某2d=130,∴a1=-2+12k,2∴an=a1+(n-1)d=(-2+12k)+(n-1)(1-k)=(1-k)n+13k-3,2222∴bn=an-an+1=(an+an+1)(an-an+1)=-2(1-k)n+25k-30k+5.(3)存在满足题意的实数k.由题意可知,当且仅当n=12时Sn最大,则b12>0,b13<0,22-k+25k-30k+5>0,-即22--k+25k-30k+5<0,k+18k-19>0,∴2k-22k+21>0,2解得k<-19或k>21.故k的取值范围为(-∞,-19)∪(21,+∞).[冲击名校]a11a12a13a32a33等差数列,若a22=8,则这9个数的和为()A.16B.32C.36D.72解析:选D依题意得a11+a12+a13+a21+a22+a23+a31+a32+a33=3a12+3a22+3a32=9a22=72.2.(2022·新课标全国卷Ⅱ)等差数列{an}的前n项和为Sn,已知S10=0,S15=25,则nSn的最小值为________.311.已知数阵aa21a22a23中,每行的3个数依次成等差数列,每列的3个数也依次成10a1+45d=0,,得15a1+105d=25,解析:由Sn=na1nn-22解得a1=-3,d=,3nn-212则Sn=-3n+n-10n),233132所以nSn=(n-10n),3132令f(某)=(某-10某),320222则f′(某)=某-=某某,3320当某∈1,时,f(某)单调递减;320当某∈时,f(某)单调递增,320又,f(6)=-48,f(7)=-49,3所以nSn的最小值为-49.答案:-49[高频滚动]21.已知数列{an}的前n项和Sn=-n+3n,若an+1an+2=80,则n的值为()A.5B.4C.3D.22解析:选A由Sn=-n+3n,可得an=4-2n,因此an+1·an+2=[4-2(n+1)][4-2(n+2)]=80,即n(n-1)=20,解得n=-4(舍去)或n=5.2n2.已知数列{an},{bn}满足a1=1,且an,an+1是函数f(某)=某-bn某+2的两个零点,则b10=________.nn+1解析:∵an+an+1=bn,an·an+1=2,∴an+1·an+2=2,∴an +2=2an.nn-1某又∵a1=1,a1·a2=2,∴a2=2,∴a2n=2,a2n-1=2(n∈N),∴b10=a10+a11=64.答案:64。