2.等差数列(学生版)

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一轮复习 第六章 数列

第二节 等差数列

一知识梳理

一等差数列的有关概念

(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an+1-a

n=d(n∈N*).

(2)等差中项:如果a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项满足A=a+b

2或者2A=a+b.

(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an=a

1+(n-1)d(n∈N*).

(4)前n项和公式:S

n=na

1+n(n-1)

2d=n(a

1+a

n)

2,推导方法是倒序相加法.

二等差数列a

n的性质

(1)等差数列的拓展通项公式:a

n=a

m+(n-m)d(n,m∈N*),d=a

n-a

m

n-m.

(2)a

n=a

1+(n-1)d=dn+(a

1-d),当d≠0时,a

n是关于n的一次函数,斜率为公差d,反之亦成立.

若公差d>0,则为递增数列,若公差d<0,则为递减数列.

(3)a

m,am+k,am+2k,am+3k,⋯仍是等差数列,公差为kd.

(4)☆若a

m1+a

m1+⋯+a

mk=a

n1+a

n1+⋯+a

nk⇔m

1+m

2+⋯+m

k=n

1+n

2+⋯+n

k.特别地,若m+n=p

+q=2k,则am+a

n=a

p+a

q=2a

k.三等差数列前n项和S

n的性质

(1)S

n=na

1+n(n-1)

2d=d

2n2+a

1-d2n,当d≠0时,S

n是关于n的二次函数且没有常数项.

显然当d<0时,Sn有最大值,d>0时,Sn有最小值.

(2)☆S

n

n=d

2n+a

1-d

2,即S

n

n



也是等差数列,其公差为an的公差的一半.

(3)☆等差数列依次k项之和,仍是等差数列,即数列S

k,S2k-S

k,S3k-S

2k,⋯也是等差数列,公差为k2d.

(4)☆S

2n-1=2n-1(a

1+a

2n-1)

2=2n-1a

n(an是前2n-1项的最中间项),例S9=9(a

1+a

9)

2=9a

5;

S

2n=2n(a

1+a

2n)

2=na

n+a

n+1(a

n和an+1是前2n项的最中间两项),例S10=10(a

1+a

10)

2=5a

5+a

6.

(5)☆当总项数为2n-1项时,有n项奇数项,S

奇=n(a

1+a

2n-1)

2=na

n

有n-1项偶数项,S

偶=(n-1)(a

2+a

2n-2)

2=(n-1)a

n

,

此时,S

奇-S

偶=a

n,S

S

偶=n

n-1;

当总项数为2n项时,有n项奇数项,S

奇=n(a

1+a

2n-1)

2=na

n

有n项偶数项,S

偶=n(a

2+a

2n)

2=na

n+1

,

2一轮复习 第六章 数列

公众号:玩酷高中数学此时,S

偶-S

奇=nd,S

S

奇=a

n+1

a

n;

(6)☆综合(4)和(5)得,n为奇数时,S

n=na

中,S

奇=n+1

2a

中,S

偶=n-12a中,∴S

奇-S

偶=a

中;n为偶数时,S

偶-S

奇=nd

2.



(7)数列{a

n},{b

n}是公差分别为d

1,d2的等差数列,则数列{pan},{a

n+p},{pa

n+qb

n}都是等差数列(p,

q都是常数),且公差分别为pd

1,d1,pd1+qd

2.

二题型讲解

一等差数列的基础题型

一等差数列基本量的计算

解题通法

(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,an,d,n,Sn,知其中三个就能求另外两个,体现了方程思想.

(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.

1.(2019·全国卷Ⅰ)记S

n为等差数列{an}的前n项和,已知S

4=0,a

5=5,则( )

A.a

n=2n-5B.a

n=3n-10C.S

n=2n2-8nD.S

n=1

2n2-2n

1.(2021·武汉调研)已知等差数列{a

n}的前n项

和为Sn,若S8=a

8=8,则公差d=( )

A.1

4B.1

2C.1D.2

2.(2021·内蒙古模拟)已知等差数列{a

n}中,S

n

为其前n项的和,S4=24,S

9=99,则a

7=( )

A.13B.14C.15D.163.已知等差数列{a

n}的前n项和为S

n,且a2+

a

5=-14,S

3=-39,则S

10=( )

A.6B.10C.12D.20

4.(2022·陕西汉中)已知等差数列a

n的前n项

和为Sn,a6=15,S

9=99,则等差数列a

n的公差是

( )

A.-4B.-3C.1

4D.4

3一轮复习 第六章 数列

5.(2022·陕西·西安工业大学附中)设等差数列

a

n的前n项和为S

n,若a4=4,S

9=72,则a

10=

( )

A.20B.23C.24D.286.(2020·新高考Ⅰ)将数列{2n-1}与{3n-2}

的公共项从小到大排列得到数列{an},则{a

n}的前

n项和为.

二等差数列的判定与证明(详见第一节题型四)

2.(2021·南京模拟)已知数列{a

n}的前n项和为S

n且满足an+2S

n·S

n-1=0(n≥2),a

1=1

2.

(1)求证:1

S

n



是等差数列;

(2)求a

n的表达式.

反思感悟

等差数列判定与证明的方法

方法解读适合题型

定义法若an-a

n-1(n≥2,n∈N*)为同一常数⇔{a

n}是等差数列解答题中

证明问题等差中项法2an=a

n+1+a

n-1(n≥2,n∈N*)成立⇔{a

n}是等差数列

通项公式法an=pn+q(p,q为常数)对任意的正整数n都成立⇔{a

n}是等差数列选择、填

空题中的

判定问题前n项和公式验证Sn=An2+Bn(A,B是常数)对任意的正整数n都成立

⇔{a

n}是等差数列

7.下列选项中,为“数列a

n是等差数列”的一

个充分不必要条件的是( )

A.2a

n=a

n+1+a

n-1(n≥2)

B.a

n2=a

n+1⋅a

n-1n≥2

C.通项公式a

n=2n-3

D.a

n+2-a

n=a

n+1-a

n-1n≥28.(2022·全国·高三专题练习)已知不全相等的实

数a,b,c成等比数列,则一定不可能是等差数列的

为( )

A.a,c,bB.a2,b2,c2

C.|a|,|b|,|c|D.1

a,1

b,1

c

4一轮复习 第六章 数列

公众号:玩酷高中数学9.(2022·全国·课时练习)(多选)若a

n是等差数

列,则下列数列为等差数列的有( )

A.a

n+3B.a2

n

C.a

n-1+a

nD.2a

n+n10.(2022·全国·高二课时练习)(多选)在数列a

n

中,a1=3,且对任意大于1的正整数n,点

a

n,a

n-1在直线x-y-3=0上,则

( )

A.数列a

n是等差数列

B.数列an是等差数列

C.数列a

n的通项公式为a

n=3n

D.数列a

n的通项公式为a

n=3n

三求数列{|a

n|}的前n项和

3.数列{a

n}的前n项和S

n=100n-n2(n∈N*),设b

n=|a

n|,求数列{b

n}的前n项和T

n.

反思感悟

已知等差数列{an},求绝对值数列{|a

n|}的有关问题是一种常见的题型,解决此类问题的核心便是去掉绝对

值,此时应从其通项公式入手,分析哪些项是正的,哪些项是负的,即找出正、负项的“分界点”.

11.在等差数列{a

n}中,a

10=23,a

25=-22.

(1)数列{a

n}前多少项和最大?

(2)求{|a

n|}的前n项和S

n.12.在数列{a

n}中,a

1=8,a

4=2,且满足a

n+2-

2a

n+1+a

n=0(n∈N*).

(1)求数列{a

n}的通项公式;

(2)设T

n=|a

1|+|a

2|+⋯+|a

n|,求T

n.