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-d2n,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-1a
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
奇
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
偶
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≥28.(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+3B.a2
n
C.a
n-1+a
nD.2a
n+n10.(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.