等差数列的概念及通项公式练习及答案
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4.2.1(1) 等差数列的概念及通项公式答案1.数列{a n }中,a 1=5,a n +1=a n +3,那么这个数列的通项公式是( )A .3n -1B .3n +2C .3n -2D .3n +1答案 B解析 因为a n +1-a n =3,所以数列{a n }是以5为首项,3为公差的等差数列,则a n =5+3(n -1)=3n +2,n ∈N *.2.一个等差数列的前4项是a ,x ,b,2x (b ≠0,x ≠0),则a b等于( ) A.14 B.12 C.13 D.23答案 C解析 ∵b 是x ,2x 的等差中项,∴b =x +2x 2=3x 2, 又∵x 是a ,b 的等差中项,∴2x =a +b ,∴a =x 2,∴a b =13. 3.已知在等差数列{a n }中,a 1=1,d =3,则当a n =298时,n 等于( )A .90B .96C .98D .100答案 D解析 由题意知1+3(n -1)=298,解得n =100.4.(多选)已知在等差数列{a n }中,a 1=2,且a 4+a 8=a 23,则公差d 等于( )A .0 B.12C .1D .2 答案 AB解析 根据题意知,a 4+a 8=a 23⇒a 1+3d +a 1+7d =(a 1+2d )2. 又a 1=2,则4+10d =(2+2d )2,解得d =12或d =0. 5.在数列{a n }中,若a n +1=a n +2,a 1=8,则数列{a n }的通项公式为( )A .a n =2(n +1)2B .a n =4(n +1)C .a n =8n 2D .a n =4n (n +1)答案 A 解析 由题意得a n +1-a n =2,故数列{a n }是首项为a 1=22,公差为2的等差数列,所以a n =22+2(n -1)=2n +2,故a n =2(n +1)2.6.在数列{a n }中,a n +1=a n 1+3a n ,a 1=2,则a 20等于( ) A.1152 B.8115 C.16115 D.2115答案 D解析 对a n +1=a n 1+3a n 取倒数得1a n +1=1a n+3, ∴1a n +1-1a n =3, ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以12为首项,3为公差的等差数列. ∴1a n =12+(n -1)·3 =3n -52=6n -52, ∴a n =26n -5, ∴a 20=2115. 7.在-3和6之间插入两个数a ,b ,使这四个数成等差数列,则公差为________.答案 3解析 设该等差数列为{a n },其首项为a 1,公差为d ,由题意知,a 1=-3,a 4=6,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-3,a 1+3d =6,解得d =3. 8.设x 是a 与b 的等差中项,x 2是a 2与-b 2的等差中项,则a ,b 的关系是________.答案 a =-b 或a =3b解析 由等差中项的定义知,x =a +b 2,x 2=a 2-b 22, ∴a 2-b 22=⎝⎛⎭⎫a +b 22,即a 2-2ab -3b 2=0,∴(a -3b )(a +b )=0,∴a =3b 或a =-b .9.在等差数列{a n }中,(1)已知a 1=2,d =3,n =10,求a n ;(2)已知a 1=3,a n =21,d =2,求n .解 (1)a 10=a 1+(10-1)d =2+9×3=29.(2)由a n =a 1+(n -1)d ,得3+2(n -1)=21,解得n =10.10.在等差数列{a n }中,a 1+a 5=8,a 4=7.(1)求数列的第10项;(2)问112是数列{a n }的第几项?(3)在80到110之间有多少项?解 设数列{a n }的公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 1+4d =8,a 1+3d =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=-2,d =3,(1)a 10=a 1+9d =-2+27=25.(2)a n =-2+(n -1)×3=3n -5,由112=3n -5,解得n =39.所以112是数列{a n }的第39项.(3)由80<3n -5<110,解得2813<n <3813,所以n 的取值为29,30,…,38,共10项.11.“lg x ,lg y ,lg z 成等差数列”是“y 2=xz ”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 A解析 lg x ,lg y ,lg z 成等差数列⇒2lg y =lg x +lg z ⇒lg(x ·z )=lg y 2⇒y 2=xz ,但y 2=xz 不能保证x ,y ,z 均为正数,故选A.12.首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差d 的取值范围是()A.⎝⎛⎭⎫83,3B.⎣⎡⎦⎤83,3C.⎝⎛⎦⎤83,3D.⎣⎡⎭⎫83,3答案 C解析 设a n =-24+(n -1)d ,n ∈N *,由⎩⎪⎨⎪⎧a 9=-24+8d ≤0,a 10=-24+9d >0,解得83<d ≤3. 13.正数a ,b 的等差中项是12,且α=a +1a ,β=b +1b,则α+β的最小值是( ) A .3 B .4 C .5 D .6答案 C解析 由题意可知,a +b =1,α+β=a +1a +b +1b =1+a +b a +a +b b =3+b a +a b≥3+2b a ·a b=5, 当且仅当a =b =12时,取等号. 14.已知数列{a n }满足a 2n +1=a 2n +4,且a 1=1,a n >0,则a n =________. 答案 4n -3,n ∈N *解析 ∵a 2n +1-a 2n =4,∴{a 2n }是等差数列,且首项a 21=1,公差d =4,∴a 2n =1+(n -1)×4=4n -3.又a n >0,∴a n =4n -3,n ∈N *.15.数学著作《孙子算经》中有这样一个问题:“今有物不知其数,三三数之剩二(除以3余2),五五数之剩三(除以5余3),问物几何?”现将1到2 021共2 021个整数中,同时满足“三三数之剩二,五五数之剩三”的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列{a n },则该数列共有( )A .132项B .133项C .134项D .135项答案 D解析 被3除余2且被5除余3的数构成首项为8,公差为15的等差数列,记为{a n },则a n =8+15(n -1)=15n -7,令a n =15n -7≤2 021,解得n ≤135315, 所以该数列的项数共有135项.16.若数列{b n }对于n ∈N *,都有b n +2-b n =d (d 为常数),则称数列{b n }是公差为d 的准等差数列.例如c n =⎩⎪⎨⎪⎧4n -1,n 为奇数,4n +9,n 为偶数,则数列{c n }是公差为8的准等差数列.设数列{a n }满足:a 1=a ,对于n ∈N *,都有a n +a n +1=2n .(1)求证:数列{a n }为准等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 因为a n +a n +1=2n (n ∈N *),① 所以a n +1+a n +2=2(n +1),② ②-①得a n +2-a n =2(n ∈N *), 所以数列{a n }是公差为2的准等差数列.(2)解 因为a 1=a ,a n +a n +1=2n (n ∈N *), 所以a 1+a 2=2×1,即a 2=2-a . 因为a 1,a 3,a 5,…是以a 为首项,2为公差的等差数列, a 2,a 4,a 6,…是以2-a 为首项,2为公差的等差数列,所以当n 为偶数时,a n =2-a +⎝⎛⎭⎫n 2-1×2=n -a ,当n 为奇数时,a n =a +⎝⎛⎭⎫n +12-1×2=n +a -1.所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧ n +a -1,n 为奇数,n -a ,n 为偶数.。
苏教版必修5高中数学2.2.1《等差数列的概念及通项公式》练习题2.2.1 等差数列的概念及通项公式1.如果一个数列从第二项起,每一项减去它的前一项所得的差都等于同一个常数,那么这个数列叫做等差数列.这个常数叫做等差数列的公差.2.如果数列{an}是公差为d的等差数列,则a2=a1+d;a3=a2+d=a1+2d. 3.等差数列的通项公式为an=a1+(n-1)d.4.等差数列{an}中,an=a1+(n-1)d=a2+(n-2)d=a3+(n-3)d,因此等差数列的通项公式又可以推广到an=am+(n-m)d(n>m).5.由an=am+(n-m)d,得d=连线的斜率.6.如果在a与b之间插入一个数A,使a,A,b成等差数列,那么A可以用a,b表示为A=an-am,则d就是坐标平面内两点A(n,an),B(m,am)n-ma+b2,A称为a,b 的等差中项.7.如果数列{an}的通项公式an=a・n+b,则该数列是公差为a的等差数列. 8.等差数列的性质.若{an}是等差数列,公差为d,则:(1)an,an-1,…,a2,a1亦构成等差数列,公差为-d; (2)ak,ak+m,ak+2m,…(m∈N)也构成等差数列,公差为md;(3)λa1+μ,λa2+μ,…,λan+μ,…(λ,μ是常数)也构成等差数列,公差为λd; (4)an=am+(n-m)d(m,n∈N)是等差数列通项公式的推广,它揭示了等差数列中任意两项之间的关系,还可变形为d=***an-am; n-m(5)若m,n,k,l∈N,且m+n=k+l,则am+an=ak+al,即序号之和相等,则它们项的和相等,例如:a1+an=a2+an-1=… ?基础巩固一、选择题1.等差数列{an}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{an}的公差为(B)A.1 B.2 C.3 D.4a1+a5解析:由等差中项的性质知a3==5,又a4=7,∴公差d=a4-a3=7-5=2.22.在-1和8之间插入两个数a,b,使这四个数成等差数列,则(A)A.a=2,b=5 B.a=-2,b=5 C.a=2,b=-5 D.a=-2,b=-5解析:考查项数与d之间关系.3.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.d> B.d≤ C.<d≤ D.≤d<?a10>0,??-20+9d>0,20?5即?即<d≤.2??a9≤0,??-20+8d≤0,92209522095220952解析:由题意知?4.已知a,b,c成等差数列,则二次函数y=ax+2bx+c的图象与x轴的交点的个数为(D)A.1个 B.0个 C.2个 D.1个或2个解析:∵Δ=(2b)-4ac=(a+c)-4ac,∴Δ=(a-c)≥0.∴A与x轴的交点至少有1个.故选D.5.(2021・重庆卷)在等差数列{an}中,a1=2,a3+a5=10,则a7=(B)222A.5 B.8 C.10 D.14解析:设出等差数列的公差求解或利用等差数列的性质求解.方法一设等差数列的公差为d,则a3+a5=2a1+6d=4+6d=10,所以d=1,a7=a1+6d=2+6=8.方法二由等差数列的性质可得a1+a7=a3+a5=10,又a1=2,所以a7=8. 二、填空题6.在等差数列{an}中,a3+a7=37,则a2+a4+a6+a8=________.解析:根据等差数列的性质,a2+a8=a4+a6=a3+a7=37. ∴原式=37+37=74. 答案:747.(2021・广东卷)在等差数列{an}中,已知a3+a8=10,则3a5+a7=________.解析:由a3+a8=10得a1+2d+a1+7d=10,即2a1+9d=10, 3a5+a7=3(a1+4d)+a1+6d=4a1+18d=2(2a1+9d)=20.答案:208.在等差数列{an}中,a3=50,a5=30,则a7=________.解析:2a5=a3+a7,∴a7=2a5-a3=2×30-50=10. 答案:10 三、解答题9.在等差数列{an}中,已知a1+a6=12,a4=7. (1)求a9;(2)求此数列在101与1 000之间共有多少项.解析:(1)设首项为a1,公差为d,则2a1+5d=12, a1+3d=7,解得a1=1,d=2,∴a9=a4+5d=7+5×2=17.(2)由(1)知,an=2n-1,由101<an<1 000知 101<2n-1<1 000, 1 001∴51<n<. 2∴共有项数为500-51=449.111110.已知数列{an}中,a1=,=+,求an.2an+1an3111?1?111n+5解析:由=+知??是首项为2,公差为的等差数列,∴=2+(n-1)×=. an+1an3?an?3an33∴an=3*(n∈N). n+5?能力升级一、选择题11.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=(B)A.0 B.3 C.8 D.11解析:由b3=-2和b10=12得b1=-6,d=2,∴bn=2n-8,即an+1-an=2n-8,由叠加法得(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+…+(a8-a7)=-6-4-2+0+2+4+6=0.∴a8=a1=3.12.等差数列{an}中,前三项依次为:151,,,则a101等于(D) x+16xx*12A.50 B.13 332C.24 D.83解析:由11511+=2×解得x=2,故知等差数列{an}的首项为,公差d=,故a101x+1x6x31211262=a1+100d=+100×==8. 3123313.已知数列-1,a1,a2,-4与数列1,b1,b2,b3,-5各自成等差数列,则等于(B)11A. B. 4211C.- D.-24解析:设数列-1,a1,a2,-4的公差是d,则a2-a1=d==-2,故知-4-(-1)-5+1=-1,b2=4-12a2-a1b2a2-a11=. b22二、填空题14.设数列{an},{bn}都是等差数列,若a1+b1=7,a3+b3=21,则a5+b5=________. 21-714解析:∵{an},{bn}都是等差数列,∴{an+bn}也是等差数列,其公差为==7.22∴a5+b5=7+(5-1)×7=35. 答案:3515.已知递增的等差数列{an}满足a1=1,a3=a2-4,则an=________.解析:利用等差数列的通项公式求解.设等差数列公差为d,则由a3=a2-4,得1+2d=(1+d)-4,∴d=4.∴d=±2.由于该数列为递增数列,∴d=2.∴an=1+(n-1)×2=2n-1(n∈N).答案:2n-1(n∈N) 三、解答题16.等差数列{an}中,a1+a4+a7=15,a2a4a6=45,求数列{an}的通项公式.解析:由题设条件可得*2222??a1+a1+3d+a1+6d=15,? ?(a1+d)(a1+3d)(a1+5d)=45,???a1=-1,??d=2??a1=11,??d=-2.解得?或?*∴数列{an}的通项公式为an=2n-3或an=13-2n,n∈N. 17.已知111222,,是等差数列,求证:a,b,c是等差数列. b+cc+aa+b112+=, b+ca+bc +a证明:由已知条件,得∴2b+a+c2=. (b+c)(a+b)c+a∴(2b+a+c)(a+c)=2(b+c)(a+b).∴a+c=2b,即a,b,c是等差数列.222222感谢您的阅读,祝您生活愉快。
数列A 、等差数列知识点及例题一、数列由与的关系求n a n S na 由求时,要分n=1和n≥2两种情况讨论,然后验证两种情况可否用统一的解析式表示,若不能,则用分段函数的n S n a 形式表示为。
11(1)(2)n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩〖例〗根据下列条件,确定数列的通项公式。
{}na 分析:(1)可用构造等比数列法求解;(2)可转化后利用累乘法求解;(3)将无理问题有理化,而后利用与的关系求解。
n a n S 解答:(1)(2)……累乘可得,故(3)二、等差数列及其前n 项和(一)等差数列的判定1、等差数列的判定通常有两种方法:第一种是利用定义,,第二种是利用等差中项,即。
1()(2)n n a a d n --=≥常数112(2)n n n a a a n +-=+≥2、解选择题、填空题时,亦可用通项或前n 项和直接判断。
(1)通项法:若数列{}的通项公式为n 的一次函数,即=An+B,则{}是等差数列;n a n a n a (2)前n 项和法:若数列{}的前n 项和是的形式(A ,B 是常数),则{}是等差数列。
n a n S 2n S An Bn =+n a 注:若判断一个数列不是等差数列,则只需说明任意连续三项不是等差数列即可。
〖例〗已知数列{}的前n 项和为,且满足n a n S 111120(2),2n n n n S S S S n a ---+=≥=A (1)求证:{}是等差数列;1nS (2)求的表达式。
n a 分析:(1)与的关系结论;1120n n n n S S S S ---+=A →1n S 11n S -→(2)由的关系式的关系式1nS →n S →n a 解答:(1)等式两边同除以得-+2=0,即-=2(n≥2).∴{}是以==2为首1n n S S -A 11n S -1n S 1n S 11n S -1n S 11S 11a 项,以2为公差的等差数列。
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.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.。
数列求通项公式练习题及答案练题
1. 求等差数列的通项公式,已知公差为3,首项为5。
2. 求等差数列的通项公式,已知首项为2,末项为20,公差为2。
3. 求等差数列的通项公式,已知首项为10,公差为-2,求第6项。
4. 求等差数列的通项公式,已知首项为1,公差为0.5,求第10项。
5. 求等差数列的通项公式,已知首项为3,公差为-1/2,求第8项。
答案
1. 等差数列的通项公式为:$a_n = a_1 + (n-1) \cdot d$
公差为3,首项为5,代入公式得:$a_n = 5 + (n-1) \cdot 3$
2. 等差数列的通项公式为:$a_n = a_1 + (n-1) \cdot d$
首项为2,末项为20,公差为2,代入公式得:$20 = 2 + (n-1) \cdot 2$
化简为:$18 = (n-1) \cdot 2$
3. 等差数列的通项公式为:$a_n = a_1 + (n-1) \cdot d$
首项为10,公差为-2,求第6项,代入公式得:$a_6 = 10 + (6-1) \cdot -2$
4. 等差数列的通项公式为:$a_n = a_1 + (n-1) \cdot d$
首项为1,公差为0.5,求第10项,代入公式得:$a_{10} = 1 + (10-1) \cdot 0.5$
5. 等差数列的通项公式为:$a_n = a_1 + (n-1) \cdot d$
首项为3,公差为$-\frac{1}{2}$,求第8项,代入公式得:$a_8 = 3 + (8-1) \cdot -\frac{1}{2}$
以上是数列求通项公式练习题及答案。
等差数列的性质总结1.等差数列的定义:(d 为常数)();d a a n n =--12≥n 2.等差数列通项公式:, 首项:,公差:d ,末项:*11(1)()n a a n d dn a d n N =+-=+-∈1a n a 推广: . 从而;d m n a a m n )(-+=mn a a d mn --=3.等差中项(1)如果,,成等差数列,那么叫做与的等差中项.即:或a A b A a b 2ba A +=b a A +=2(2)等差中项:数列是等差数列{}n a )2(211-≥+=⇔+n a a a n n n 212+++=⇔n n n a a a 4.等差数列的前n 项和公式:1()2n n n a a S +=1(1)2n n na d -=+特别地,当项数为奇数时,是项数为2n+1的等差数列的中间项21n +1n a +5.等差数列的判定方法(1) 定义法:若或(常数) 是等差数列. d a a n n =--1d a a n n =-+1*∈N n ⇔{}n a (2) 等差中项:数列是等差数列. {}n a )2(211-≥+=⇔+n a a a n n n 212+++=⇔n n n a a a (3) 数列是等差数列(其中是常数)。
{}n a ⇔b kn a n +=b k ,(4) 数列是等差数列,(其中A 、B 是常数)。
{}n a ⇔2n S An Bn =+6.等差数列的证明方法定义法:若或(常数) 是等差数列.d a a n n =--1d a a n n =-+1*∈N n ⇔{}n a 7.提醒:等差数列的通项公式及前n 项和公式中,涉及到5个元素:,其中n a n S n n S a n d a 及、、、1称作为基本元素。
只要已知这5个元素中的任意3个,便可求出其余2个,即知3求2.d a 、18. 等差数列的性质:(1)当公差时,0d ≠等差数列的通项公式是关于的一次函数,且斜率为公差;11(1)n a a n d dn a d =+-=+-n d 前和是关于的二次函数且常数项为0.n 211(1)(222n n n d dS na d n a n -=+=+-n (2)若公差,则为递增等差数列,若公差,则为递减等差数列,若公差,则为常数列。
等差数列的概念及通项公式知识要点:1.等差数列的通项公式:若等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,则n a =1(1)a n d +-=d m n a m )(-+。
2.等差数列的判定常用方法:(1)定义法:1n n a a d --=)2(≥n (2)中项法:112n n n a a a -+=+)2(≥n ; (3)通项法:n a dn c =+;3.简单性质: 若m n p q,+=+则m n p q a a a a +=+ 一、填空题:1、等差数列n {a }的公差0d <,且2412a a ,=,248a a +=,则数列n {a }的通项公式为102n a n =-2、等差数列n {a }中,1200932011a ,a ==,则公差d = 13、数列n {a }中,3721a ,a ,==又数列11n {}a +是等差数列,则8a =11134、数列}{n a 中,103,a a 是方程x 2-3x-5=0的两个根,若}{n a 是等差数列,则85a a +=5、有一组数据:123n x ,x ,x ,,x (123n x x x x ≤≤≤≤ ),它们的算数平均值为10,若去掉其中最大的n x ,余下数据的算数平均值为9,则n x 关于n 的表达式为9n x n =+6、数列n {a }中,1214a ,a ==且21n n n a a a (n N )*++=-∈,则2009a =4-7、已知数列n {a }的通项公式为242n n a n+=,则它的最小项为 2二、选择题:8、已知}{n a 是等差数列,则下列数列}{n b 不一定是等差数列的是 ( )(A)k a b n n += (B)n n a c b ⋅= (C)k a c b n n +⋅= (D)2n n a b =9、22)()(b a b a --+与的等差中项为 ( ) (A)22b a + (B)ab 2- (C)ab 4 (D)ab 210、若y x ≠,两个数列y b b b x y a a x ,,,,,,,32121和各组成等差数列,那么1212b b a a --等于 ( )(A)43 (B)34 (C)32(D)不能确定11、一个首项为23,公差为整数的等差数列,如果前6项均为正数,第7项起为负数,则它的公差是 ( ) (A)-2 (B)-3 (C)-4 (D)-512、依次写出数1231a ,a ,a ,= 法则如下:如果2n a -为正整数且未写出过,则写12n n a a +=-,否则就写13n n a a +=+,那么6a = ( C )2465A B C D 、、、、提示:此数列的项依次为1,4,2,5,3,6, 三、解答题:1、根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式:14916(1),,,,24578101113--⨯⨯⨯⨯ ; 2(1)(31)(31)nn n a n n =--+(2)080880888;.,.,., (2)811910n ⎛⎫-⎪⎝⎭(3)115132961248163264-- ,,,,,,;(3)()2312nn n-- (4)37921017 ,,,,;1(4)2211n n ++ (5)149162345,,,,....--=n a 211n n ()n -+2、已知数列n {a }的通项公式()(),11101*∈⎪⎭⎫⎝⎛+=N n n a nn 试问数列n{a}有没有最大项?若有, 求最大项和最大项的项数;若无,说明理由.解: ()()1110102111111091111n nn nna a n n n ++-⎛⎫⎛⎫=+-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭-⎛⎫= ⎪⎝⎭当n<9, n n n n a a a a >>-++11,0 当n>9, n n n n a a a a <<-++11,0 当n=9, n n n n a a a a ==-++11,0故........11109321>>=<<<<a a a a a a所以, 数列{a n }有最大项, 为第9,10项3、已知数列n {a }的通项公式为2299291n n n a n -+=- (1)求这个数列的第10项; (2)98101是不是该数列中的项,为什么? (3)求证:数列中的各项都在区间(0,1)内;(4)在区间⎪⎭⎫ ⎝⎛32,31内有无数列中的项?若有,有几项?若无,说明理由。
等差数列的通项及性质7大题型【考点预测】一.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,通常用字母表示,定义表达式为d (常数).1--=n n a a d *()2,∈≥n N n (2)等差中项 若三个数,,成等差数列,则叫做与的等差中项,且有a A b A a b =2+a bA .(3)等差数列的通项公式如果等差数列的首项为,公差为,那么它的通项公式是.{}n a 1a d 1(1)=+-n a a n d 二.等差数列通项的常用性质已知为等差数列,为公差,为该数列的前项和.{}n a d n S n (1)通项公式的推广:.*())(,=+-∈n m a a n m d n m N (2)在等差数列中,当时,.{}n a +=+m n p q *(),,,+=+∈m n p q a a a a m n p q N 特别地,若,则.2+=m n t *()2,,+=∈m n t a a a m n t N (3),…仍是等差数列,公差为.2++,,k k mk ma a a *(),∈md k m N (4)若,是等差数列,则也是等差数列.{}n a {}nb {}+n n pa qb 【题型目录】题型一:等差数列通项公式运用题型二:等差中项问题题型三:等差数列通项的性质题型四:整体看成等差数列问题题型五:等差数列通项公共项问题题型六:几个连续实数成等差数列问题题型七:等差数列通项新文化试题【典型例题】题型一:等差数列通项公式运用【例1】(2022·全国·高二课时练习)在等差数列中,若,,则( ){}n a823a =1132a =66a =A .195B .196C .197D .198【例2】(2022·江西省万载中学高一阶段练习(文))在数列中,,,若n 11a =13n n a a +-=2020n a =,则( )n =A .671B .672C .673D .674【答案】D【分析】分析得到数列是以1为首项,3为公差的等差数列,利用等差数列通项即得解.{}n a【详解】∵,,11a =13n n a a +-=∴13n n a a +-=∴数列是以1为首项,3为公差的等差数列,{}n a∴,解得.()()111312020n a a n d n =+-=+-=674n =故选:D.【例3】(2022·全国·高二课时练习)已知等差数列,若,,则( ){}n a2911a a +=41014a a +=n a =A .B .C .D .2n 21n +n 21n -【答案】C【分析】设公差为d ,利用基本量代换列方程组解出首项和公差,即可写出通项公式.【详解】在等差数列中,设公差为d ,依题意,即{}n a 294101114a a a a +=⎧⎨+=⎩11291121214a d a d +=⎧⎨+=⎩解得公差,,所以.1d =11a =n a n =故选:.C 【例4】(2022·全国·高二课时练习)数列的首项为,为等差数列,且{}n a 3{}nb ()1n n n b a a n N *+=-∈,若,,,则等于( )32b =-1012b =8a A .B .C .D .03811【例5】(2022全国高二课时练习)在等差数列中,若a 1=84,a 2=80,则使an 0,且an +1n ≥<0的n 为( )A .21B .22C .23D .24【答案】B【分析】用基本量表示,列出不等式组,求解即可1,a d 1,n n a a +8840,884(1)0n n -≥⎧⎨-+<⎩【详解】公差d =a 2-a 1=-4,∴an =a 1+(n -1)d =84+(n -1)(-4)=88-4n ,令10,0,n n a a +≥⎧⎨<⎩即8840,884(1)0n n -≥⎧⎨-+<⎩⇒,又∵n ∈N *,2122n <≤∴n =22.故选:B【例6】(2022·全国·高考真题)图1是中国古代建筑中的举架结构,,,,AA BB CC DD''''是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中是举,是相等的步,相邻桁的举步之比分别为1111,,,DD CC BB AA 1111,,,OD DC CB BA .已知成公差为0.1的等差数列,且直线11111231111,0.5,,DD CC BB AAk k k OD DC CB BA ====123,,k k k OA的斜率为0.725,则( )3k =A .0.75B .0.8C .0.85D .0.9【答案】D【解析】设,则,11111OD DC CB BA ====111213,,CC k BB k AA k ===依题意,有,且,31320.2,0.1k k k k -=-=111111110.725DD CC BB AA OD DC CB BA +++=+++所以,故,30.530.30.7254k +-=30.9k =故选:D【例7】(2022·全国·高二课时练习)若数列为等差数列,,,则( ){}n ap a q=()q a p p q =≠p q a +=A .B .0C .D .p q +()p q -+2p q+【答案】B【分析】根据等差数列通项公式的变形形式求解:.()n m a a n m d =+-【详解】设数列的公差为.∵,∴,即.∵,∴{}n ad ()p q a a p q d=+-()q p p q d=+-()q p p q d-=-p q ≠,∴.1d =-()0p q p a a p q p d q p +=++-=-=⎡⎤⎣⎦故选:B .【例8】(2022·全国·高二课时练习)已知数列均为等差数列,若{}{},n n a b1122333,7,13a b a b a b ===,则( )44a b =A .B .C .D .19212327【答案】B【分析】设,得出,令,可得,n n a an b b cn d =+=+2()n n a b acn bc ad n bd =+++n n n c a b =1n n nd c c +=-构成一个等差数列,求得公差,即可求得的值.4c 【详解】由题意,设,,n n a an b b cn d =+=+则,()()2()n n a b an b cn d acn bc ad n bd=++=+++令,可得构成一个等差数列,n n n c a b =12()n n n d c c acn ac ad bc +=-=+++所以由已给出的 ,,113a b =227a b =3313a b =,,所以121734d c c =-=-=2321376d c c =-=-=4434138d c c c =-=-=解得:,即.421c =4421a b =故选:B【例9】(2022全国高二课时练习)(1)在等差数列{an }中,已知a 3+a 8=10,则3a 5+a 7=________.(2)已知等差数列{an }中,a 1+a 4+a 7=39,a 2+a 5+a 8=33,则a 3+a 6+a 9=________.【答案】 20 27【分析】(1)利用等差数列的性质求解即可,(2)利用等差数列的性质求解,或设等差数列{an }的公差为d ,利用已知条件求出公差,再利用等差数的性质求解【详解】(1)3a 5+a 7=2a 5+(a 5+a 7)=2a 5+2a 6=2(a 3+a 8)=20.(2)法一 由性质可知,数列a 1+a 4+a 7,a 2+a 5+a 8,a 3+a 6+a 9是等差数列,所以2(a 2+a 5+a 8)=(a 1+a 4+a 7)+(a 3+a 6+a 9),则a 3+a 6+a 9=2×33-39=27.法二 设等差数列{an }的公差为d ,则(a 2+a 5+a 8)-(a 1+a 4+a 7)=(a 2-a 1)+(a 5-a 4)+(a 8-a 7)=3d =-6,解得d =-2,所以a 3+a 6+a 9=a 2+d +a 5+d +a 8+d =27.故答案为:(1)20 (2)27【例10】(2022全国高二专题练习)在等差数列中,,且{}n a 138a a +=2429a a a =⋅(1)求数列的首项、公差;{}n a(2)设,若,求正整数m 的值.()()1218n n n a a b -+=13m m m b b b +++=【题型专练】1.(2021·全国·高二单元测试)已知等差数列满足,则中一定为零的项是( ){}n a3243a =a {}n aA .B .C .D .6a 7a 8a 9a 【答案】A【分析】先设等差数列的公差,根据题中条件,得出首项与公差之间关系,即可得出结果.【详解】设等差数列的公差为,由得,∴,{}n ad 3243a =a 15a d =-6150a a d =+=故选:A .2.(2021·全国·高二专题练习)已知等差数列中,,,则等于( ){}n a3822a a +=67a =4a A .B .1523C .D .729【答案】B【分析】求出等差数列的公差的值,由此可求得的值.{}n ad 4a【详解】设等差数列的公差为,则,解得,{}n ad ()()3866632222a a a d a d a d +=-++=-=8d =-因此,.()46272823a a d =-=-⨯-=故选:B.3.(2021·江苏·高二专题练习)在等差数列中,已知,,,则( ){}n a113a =45163a a +=33k a =k =A .B .5049C .D .48474.(2022·广东·佛山市南海区狮山高级中学高二阶段练习)在数列中,,n 12a =1221n n a a +-=,则的值为( )101a A .52B .51C .50D .495.(2022·全国·高二课时练习)已知数列是首项为3,公差为n a d d ∈N 的等差数列,若2023是该数列的一项,则公差d 可能是( )A .2B .3C .5D .6P 条弦的长度组成一个等差数列,最短弦长为,最长弦长为,且公差,则1a n a 2,13d ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦n的取值可能是( )A .B .C .D .56781123A .公差d =-4B .a 2=7C .数列{an }为递增数列D .a 3+a 4+a 5=84【答案】BC【分析】根据等差数列性质公式及基本量计算,对选项一一判断即可.【详解】解析:∵a 1+a 2+a 3=21,∴3a 2=21,∴a 2=7.∵a 1=3,∴d =4.∴数列{an }为递增数列,a 4=a 2+2d =15.∴a 3+a 4+a 5=3a 4=45.故选:BC8.(2022·全国·高二单元测试)已知数列为等差数列,,,则公差d 为______.{}n a36a =918a =【答案】2【分析】由等差数列性质得,即可求得公差d936a a d =+【详解】数列为等差数列,则,可解得.{}n a9361866d a a d =+⇒=+2d =故答案为:29.(2022·全国·高二课时练习)等差数列2,4,6,…的第18项为______.【答案】36【分析】由条件确定数列的公差,再确定其通项公式,由此求其第18项.【详解】设数列的第项为,n n a 由已知数列为等差数列,且,,{}n a12a =24a =所以数列的公差,{}n a2d =所以,2(1)22n a n n =+-⨯=所以,1836a =故答案为:36.10.(2022·全国·高二单元测试)设是公差为-2的等差数列,如果{}n a1479750a a a a ++++= ,那么______.36999a a a a ++++= 【答案】-82【分析】根据等差数列通项公式化简求解.【详解】∵是公差为-2的等差数列,{}n a ∴()()()()36999147972222a a a a a d a d a d a d ++++=++++++++ .147973325013282a a a a d =+++++⨯=-=- 故答案为:-8211.(2022·全国·高二课时练习)已知等差数列为递增数列,若,{}n a 22110101a a +=5611a a +=,则数列的公差d 的值为______.{}n a【答案】112.(2022·全国·高二课时练习)若,且两数列a , , ,b 和a ,,,a b ¹12123,b 都是等差数列,则________.3121y y x x -=-【答案】##32 1.513.(2022·全国·高二课时练习)已知等差数列的前三项分别为,,n 1a -21a +7a +,则此数列的通项公式为______.n a =【答案】43n -【分析】根据等差数列前三项可求出,即可得出首项和公差,求出通项公式.a 【详解】由题意,得,所以,()17221a a a -++=+2a =所以的前三项分别为1,5,9,公差为4,故.{}n a()11443n a n n =+-⨯=-故答案为:.43n -14.(2022·全国·高二课时练习)已知等差数列满足,则____________.{}n a2438a a =-5a =【答案】4【分析】利用表示,整理可得.1,a d 2438a a =-5a 【详解】设等差数列的公差为,则由得:,{}n ad 2438a a =-()11338a d a d +=+-整理可得:,即.()1128248a d a d +=+=5144a a d =+=故答案为:.415.(2020·全国·高二课时练习)已知等差数列{an },且a 3+a 5=10,a 2a 6=21,则an =____________.【答案】或.1n a n =+9n a n =-+【分析】设等差数列的公差为,根据题意列出方程组,求得的值,即可求解.{}n a d d 【详解】设等差数列的公差为,{}n ad 因为,可得,354210a a a +==45a =又由,2644(2)(2)(52)(52)21a a a d a d d d =-+=-+=解得,所以或,21d =1d =1d =-所以数列的通项公式为或.{}n a1n a n =+9n a n =-+故答案为:或.1n a n =+9n a n =-+16.(2021·全国·高二专题练习)若a ,x 1,x 2,x 3,b 与a ,y 1,y 2,y 3,y 4,y 5,b 均为等差数列,则3131x x y y --=________.17.(2022·全国·高二课时练习)存在条件:①,;②,;③,23d =-37a =713.在这三个条件中任选一个,回答下列问题,已知等差数列满足______.求数列2414a a +={}n a 的通项公式.{}n a【答案】163n a n=-【分析】不管选择哪个条件,都是求首项和公差,再求通项公式.【详解】若选择①,,1213a a d =-=数列的通项公式,{}n a()()()111313163n a a n d n n=+-=+-⨯-=-即;163n a n =-若选择②,,解得:,,112765ad a d +=⎧⎨+=-⎩113a =3d =-数列的通项公式;{}n a163n a n =-若选择条件③,解得:,,1122202414a d a d +=⎧⎨+=⎩113a =3d =-数列 的通项公式.{}n a 163n a n=-题型二:等差中项问题【例1】(2022·全国·高二课时练习)已知则a ,b 的等差中项为()a =b =A B C D 间的角是多少度( )A .30°B .60°C .90°D .45°【答案】B【分析】设三内角由小到大依次为,,A B C,利用等差数列定义结合三角形三内角和定理列式计算作答.【详解】设三角形三内角由小到大依次为,依题意,,而,,,A B C 2A+C =B 180A B C ++=则有,解得,3180B =60B =所以中间的角是.60故选:B【例3】(2022·全国·高二课时练习)已知和的等差中项是4,和的等差中项是5,则和m 2n 2m n m n 的等差中项是( )A .8B .6C .D .34.5【例4】(2022·全国·高三专题练习(理))数列{an }满足,且,是函数122n n n a a a ++=+4a 4040a 的两个零点,则的值为( )2()83f x x x =-+2022a A .4B .-4C .4040D .-4040【答案】A【分析】由题设可得+=8,根据已知条件易知{an }是等差数列,应用等差中项的性质求4a 4040a .2022a 【详解】由,是的两个零点,即,是x 2-8x +3=0的两个根,4a 4040a 2()83f x x x =-+4a 4040a ∴+=8,又,即数列{an }是等差数列,4a 4040a 122n n n a a a ++=+∴+=8,故=4.4a 4040a 20222a =2022a 故选:A.【题型专练】1.(2022·全国·高三专题练习)下列选项中,为“数列{}n a是等差数列”的一个充分不必要条件的是( )A .B .()1122n n n a a a n +-=+≥()2112n n n a a a n +-=⋅≥C .数列的通项公式为D .{}n a23n a n =-()2112n n n n a a a a n ++--=-≥A .2BCD .13.(2022·上海市复旦实验中学高二期末)若b 是2,8的等差中项,则______;b =【答案】0【分析】根据等差中项的性质即可求解.【详解】解:因为8,a ,2,b ,c 是等差数列,所以8222222a a b c b +=⎧⎪+=⨯⎨⎪+=⎩解得514a b c =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩所以.0a b c ++=故答案为:.0题型三:等差数列通项的性质【例1】(2022·广东肇庆·高二阶段练习)已知数列是等差数列,且满足,则{}n a2104a a +=26log a =( )A .B .C .D .0123【答案】B【分析】利用等差中项的性质求出的值,进而可求得结果.6a 【详解】由等差中项的性质可得,可得,因此,.621024a a a =+=62a =26log 1a =故选:B.【例2】(2022·全国·高三专题练习)已知等差数列满足,则( ){}n a5796a a a ++=7a =A .B .C D .322-【答案】B【分析】利用等差中项的性质可求得结果.【详解】由等差中项的性质可得,故.579736a a a a ++==72a =故选:B.【例3】(2022·四川省成都市新都一中高一期中(理))已知数列满足,且{}n a ()*122n n n a a a n ++=+∈N ,则( )38132πa a a ++=()79cos a a +=A .B .C .D 12-12【例4】(2023·全国·高三专题练习)已知等差数列中,,,则n a1234a a a ++=131415等于( )789a a a ++A .6B .7C .8D .9(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)数列为等差数列的充要条件是对任意,都有.{}n a*N n ∈122n n n a a a ++=+(3)数列为等差数列的充要条件是其通项公式为n 的一次函数.{}n a(4)已知数列的通项公式是(其中p ,q 为常数),则数列一定是等差数列.{}n a n a pn q =+{}n aA .1个B .2个C .3个D .4个【答案】B【分析】利用等差数列定义判断(1);利用等差中项的定义结合充要条件的意义判断(2);利用等差数列定义结合充要条件的意义判断(3);利用等差数列定义判断(4)作答.【详解】对于(1),若一个数列从第2项起每一项与它的前一项的差都是同一个常数,则这个数列是等差数列,(1)不正确;对于(2),因对任意,都有数列*N n ∈121212n n n n n n n a a a a a a a +++++⇔=+-=-⇔{}n a为等差数列,(2)正确;对于(3),因常数列是等差数列,而常数列的通项不是n 的一次函数,则通项公式为n 的一次函数是数列为等差数列的充分不必要条件,(3)不正确;{}n a对于(4),数列的通项公式是(其中p ,q 为常数),则,,即数列{}n an a pn q =+N n *∀∈1n n a a p +-=一定是等差数列,(4)正确,{}n a 所以所给4个命题正确的个数为2.故选:B【题型专练】1.(2021·江西·高三阶段练习(文))设是等差数列,且,,则( ){}n a122a a +=344a a +=56a a +=A .B .C .D .12-0624【答案】C【分析】根据等差数列性质可知,,成等差数列,由此可构造方程求得结果.12a a +34a a +56a a +【详解】解:是等差数列,,,成等差数列,{}n a12a a ∴+34a a +56a a +,.()()()3412562a a a a a a ∴+=+++56826a a ∴+=-=故选:C.2.(2022·重庆·高三阶段练习)已知数列为等差数列,,则( ){}n a286a a +=357a a a ++=A .9B .12C .15D .16【分析】根据等差数列下标和性质计算可得.【详解】解:在等差数列中,所以,{}n a28526a a a +==53a =所以;357539a a a a ++==故选:A3.(2022·河南平顶山·高二期末(文))已知数列是等差数列,且满足,则{}n a891075a a a ++=( )612a a +=A .B .C .D .42485058【答案】C【分析】利用等差中项的性质可求得结果.【详解】由等差中项的性质可得,则,因此,.89109375a a a a ++==925a =6129250a a a +==故选:C.4.(2023·全国·高三专题练习)已知数列为等差数列,若,则的值为( ){}n a15915a a a ++=28a a +A .4B .6C .8D .10【答案】D【分析】由等差中项的性质进行计算【详解】由题意得:,所以,1595315a a a a ++==55a =故285210a a a +==故选:D5.(2022·河南·驻马店市基础教学研究室高二期末(理))已知等差数列中,、是{}n a2a 8a 的两根,则( )221610x x --=()2375a a a +-=A .B .C .D .248601246.(2022·全国·高二课时练习)在等差数列中,若,则______.{}n a34567450a a a a a ++++=19a a +=【答案】180【分析】利用等差中项的性质即可求值.【详解】由,故,37169452a a a a a a a =+=+=+3456755450a a a a a a ++++==所以,则.590a =19a a +=180故答案为:1807.(2022·宁夏·青铜峡市宁朔中学高二开学考试)在等差数列中,若{}n a357911100a a a a a ++++=,则________.212a a +=8.(2021·河北衡水·高三阶段练习)已知等差数列中,分别是方程n 12021,a a 2410x x --=的两个根,则__________.1011a =1项,则这个等差数列的公差为___________.【答案】1【分析】根据题意,利用等差数列等差中项的性质即可求得和,进而求得公差.3a 29a10.(2021·全国·高二课时练习)已知等差数列{an }中,a 1+a 3+a 8=54π,那么cos(a 3+a 5)=________.11.(2022·全国·高二课时练习)已知等差数列,满足,,求数列n 23418a a a ++=23466=a a a n 的通项公式.【答案】或521=-+n a n 59=--n a n 【分析】根据是等差数列且满足求出,代入,中得到{}n a23418a a a ++=3a 23418a a a ++=23466=a a a 的方程组,并解出,从而解出,结合通项公式解出.24,a a 24,a a 1a d ,n a 【详解】是等差数列,且, ,{}n a23418a a a ++=33=18∴a 3=6a ∴解得或2342341866a a a a a a ++=⎧⎨=⎩ 242412,.11,a a a a +=⎧⎨=⎩2411,1a a =⎧⎨=⎩241,11.a a =⎧⎨=⎩当时,,.2411,1a a =⎧⎨=⎩1=16a =5-d ()()()111615521∴=+-=+--=-+n a a n d n n当时,,.241,11a a =⎧⎨=⎩1=4-a =5d ()()1141559∴=+-=-+-=-n a a n d n n 综上:或521=-+n a n 59=--n a n 题型四:整体看成等差数列问题【例1】(2022·全国·高三专题练习)已知数列,为等差数列,且公差分别为,{}n a{}n b12d =21d =,则数列的公差为( ){}23n n a b -A .B .C .D .7531【答案】D【分析】利用即可整理求得公差.112323n n n n a b a b ++--+【详解】,为等差数列,为等差,设其公差为,{}n a {}n b {}23n n a b ∴-d 则.()()111112232323231n n n n n n n n d a b a b a a b b d d ++++=--+=---=-=故选:D.【例2】(2022·全国·高二课时练习)定义:在数列中,若对任意的都满足{}n a n +∈N 211n n n n a a da a +++-=(d 为常数),则称数列为等差比数列.已知等差比数列中,,,则{}n a {}n a 121a a ==33a =20222020a a =( )A .B .C .D .2420221⨯-2420211⨯-2420201⨯-242020⨯【例3】(2022·全国·高二课时练习)已知数列,均为等差数列,若,,则{}n a{}n b110a b +=221a b +=( )n n a b +=A .B .C .D .2n -1n +n1n -【答案】D【分析】利用等差数列的通项公式可求出结果.【详解】设等差数列,的公差分别为,{}n a{}n b12,d d 则,1221212211()()101d d a a b b a b a b +=-+-=+-+=-=所以1112(1)(1)n n a b a n d b n d +=+-++-.1112(1)()1a b n d d n =++-+=-故选:D【例4】(2022·全国·高二课时练习)已知数列均为等差数列,若{}{},n n a b1122333,7,13a b a b a b ===,则( )44a b =A .B .C .D .19212327【答案】B【分析】设,得出,令,可得,n n a an b b cn d =+=+2()n n a b acn bc ad n bd =+++n n n c a b =1n n nd c c +=-构成一个等差数列,求得公差,即可求得的值.4c 【详解】由题意,设,,n n a an b b cn d =+=+则,()()2()n n a b an b cn d acn bc ad n bd=++=+++令,可得构成一个等差数列,n n n c a b =12()n n n d c c acn ac ad bc +=-=+++所以由已给出的 ,,113a b =227a b =3313a b =,,所以121734d c c =-=-=2321376d c c =-=-=4434138d c c c =-=-=解得:,即.421c =4421a b =故选:B【例5】(2022·全国·高二课时练习多选题)已知等差数列,若,,则( )11n a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭114a =41a =A .数列的公差11n a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭110d =B .数列的公差11n a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭110d =-C .1011a =-D .1011a =1.(2021·江苏·高二单元测试多选题)在数列中,若(,,{}n a 221n n a a p --=2n ≥*n N ∈p 为常数),则称为等方差数列,下列对等方差数列的判断正确的有( ){}n aA .若是等差数列,则是等方差数列{}n a {}2n a B .数列是等方差数列(){}1n-C .若数列既是等方差数列,又是等差数列,则数列一定是常数列{}n a{}n aD .若数列是等方差数列,则数列(,为常数)也是等方差数列{}n a{}kn a*k N ∈k 【答案】BCD【分析】利用等方差数列的定义判断.【详解】A.设等差数列的通项公式,则{}n an a kn b =+,不一定是常数,()()()()22111122n n n n n n n n a a a a a a a a d kn k b d-----=+-=+=-+所以不是等方差数列,故错误;{}2naB. 因为,所以数列是等方差数列,故正确;()()()112222110n nn n a a---=---=(){}1n-C.因为数列是等方差数列,则,又数列是等差数列,则{}n a 221n n a a p --={}n a ,()()()221111n n n n n n n n a a a a a d a a pa -----=+-=+=2.(2022·全国·高二课时练习)已知是等差数列,且,,则______.1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭21a =41a =10a =为等差数列,则______.13a =4.(2022·全国·高二课时练习)数列中,,,若数列是等差数列,则{}n a 32a =71a =11n a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭8a =__________.【例1】(2022·全国·高二课时练习)在1,2,3,…,2021这2021个自然数中,将能被2除余1,且被3除余1的数按从小到大的次序排成一列,构成数列,则等于( ){}n a50a A .289B .295C .301D .307【答案】B【分析】根据题意,得到能被2除余1满足,被3除余1的数满足,进而求得数列21n -32n -{}n a的通项公式,即可求解.65n a n =-【详解】由题意,在1,2,3,…,2021这2021个自然数中,能被2除余1满足,21n -被3除余1的数满足,32n -所以在1,2,3,…,2021这2021个自然数中,能被2除余1,且被3除余1的数,按从小到大的次序排成一列,可得构成的数列是首项为,公差为的等差数列,{}n a16则数列的通项公式,{}n a65n a n =-所以.506505295a =⨯-=故选:B.【例2】(2022·全国·高三专题练习)已知两个等差数列5,8,11,…,302与3,7,11,…,399,则它们所有公共项的个数为( )A .23B .24C .25D .261.(2022·全国·高二课时练习)“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将1至2019中被3除余1且被5除余1的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列{}n a,则此数列的项数为( )A .134B .135C .136D .137【答案】B【分析】根据已知条件进行转化得到数列通项公式,由题意解出不等式即可判断项数.{}n a【详解】由题意知,被3除余1且被5除余1的数即为被15除余1的数,故.1514,n a n n N *=-∈由,得,15142019n a n =-≤135.5n ≤又因为,所以此数列的项数为135.n *∈N 故选:B2.(2022全国高二单元测试)在数学发展史上,已知各除数及其对应的余数,求适合条件的被除数,这类问题统称为剩余问题.1852年《孙子算经》中“物不知其数”问题的解法传至欧洲,在西方的数学史上将“物不知其数”问题的解法称之为“中国剩余定理”.“物不知其数”问题后经秦九韶推广,得到了一个普遍的解法,提升了“中国剩余定理”的高度.现有一个剩余问题:在的整数中,把被除余数为,被(]1,2021415除余数也为的数,按照由小到大的顺序排列,得到数列,则数列的项数为( )1{}n a{}n aA .B .C .D .1011009998【答案】A【分析】将数列中的项由小到大列举出来,可知数列{}n a{}n a为等差数列,确定该数列的首项和公差,可求得,然后解不等式,即可得解.n a 12021n a <≤【详解】由题意可知,数列中的项由小到大排列依次为、、、、,{}n a21416181L 可知数列是以为首项,以为公差的等差数列,则,{}n a2120()21201201n a n n =+-=+由可得,解得,12021n a <≤12012021n <+≤0101n <≤,则,n N *∈ {}1,2,3,,101n ∈ 因此,数列的项数为.{}n a101故选:A.题型六:几个连续实数成等差数列问题【例1】(2022·江苏·高二课时练习)若直角三角形的三条边的长组成公差为3的等差数列,则三边的长分别为( )A .5,8,11B .9,12,15C .10,13,16D .15,18,21【答案】B【分析】设出三边长,根据直角三角形的勾股定理,解得答案.【详解】由题意直角三角形的三条边的长组成公差为3的等差数列,设可三边长为 ,则,,3,6x x x ++222(3)(6)x x x ++=+解得 ,(舍去),9x =3x =-故三边长为9,12,15 ,故选:B.【例2】(2022·全国·高二课时练习)已知四个数成等差数列,它们的和为28,中间两项的积为40,则这四个数依次为( )A .-2,4,10,16B .16,10,4,-2C .2,5,8,11D .11,8,5,2【答案】AB【分析】根据等差数列的性质,列出方程求解即可【详解】设这四个数分别为,,,,3a d -a d -a d +3a d +则解得或()()3328,40,a d a d a d a d a d a d -+-++++=⎧⎨-+=⎩7,3a d =⎧⎨=⎩7,3,a d =⎧⎨=-⎩所以这四个数依次为-2,4,10,16或16,10,4,-2.故选:AB【例3】(2022·全国·高二课时练习)已知5个数组成一个单调递减的等差数列,且它们的和为5,平方和为165,则这个等差数列的第1项为___________.【答案】9【分析】根据等差数列的性质,直接求解即可【详解】设这个等差数列中的五个数分别为,,x ,2x d -x d -,.由题意,得x d +2x d +()()()()22222225,22165,x d x d x x d x d x d x d x x d x d -+-+++++=⎧⎪⎨-+-+++++=⎪⎩解得或因为这个数列单调递减,所以,1,4x d =⎧⎨=⎩1,4.x d =⎧⎨=-⎩0d <即所以第1项为.1,4.x d =⎧⎨=-⎩()21249x d -=-⨯-=故答案为:9【题型专练】1.(2022·全国·高二课时练习)已知等差数列{}n a前三项的和为-3,前三项的积为8.求等差数列的通项公式.{}n a【答案】或35n a n =-+37n a n =-【分析】结合等差数列的通项公式得到,求出首项与公差即可求出结果.()()111133328a d a a d a d +=-⎧⎨++=⎩【详解】设等差数列的公差为d ,则,.{}n a21a a d =+312a a d =+由题意得,解得或()()111133328a d a a d a d +=-⎧⎨++=⎩123a d =⎧⎨=-⎩143a d =-⎧⎨=⎩所以由等差数列的通项公式可得或.()23135n a n n =--=-+()43137n a n n =-+-=-故或.35n a n =-+37n a n =-2.(2022·全国·高二单元测试)(1)三个数成等差数列,其和为,前两项之积为后一项的96倍,求这三个数.(2)四个数成递增等差数列,中间两数的和为,首末两项的积为,求这四个数.28-【答案】(1),,;(2),,,.4322-024【分析】(1)设这三个数依次为,,,根据已知条件列方程组,求得和a d -a a d +a d 的值即可得这三个数;(2)设这四个数依次为,,, (公差为),根据已知条件列方程组,求得3a d -a d -a d +3a d +20d >和的值即可得这四个数.a d 【详解】(1)设这三个数依次为,,,a d -a a d +由题意可得:,解得:,()()96a d a a d a a d a d -+++=⎧⎨-=+⎩31a d =⎧⎨=-⎩所以这三个数依次为,,.432(2)设这四个数依次为,,, (公差为),3a d -a d -a d +3a d +20d >由题意可得,解得或(舍),()()2338a d a d a d a d -++=⎧⎨-+=-⎩11a d =⎧⎨=⎩11a d =⎧⎨=-⎩故所求的四个数依次为,,,.2-024题型七:等差数列通项新文化试题【例1】(2022·全国·高二课时练习)中国古代有一道数学题:“今有七人差等均钱,甲、乙均七十七文,戊、己、庚均七十五文,问戊、己各若干?”意思是甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七个人分钱,所分得的钱数构成等差数列,甲、乙两人共分得77文,戊、己、庚三人共分得75文,则戊、己两人各分得多少文钱?则下列说法正确的是( )A .戊分得34文,己分得31文B .戊分得31文,己分得34文C .戊分得28文,己分得25文D .戊分得25文,己分得28文【答案】C【分析】设甲、乙、丙、丁、戊、己、庚所分钱数分别为,,,,,,3a d -2a d -a d -a a d +2a d +,再根据题意列方程组可解得结果.3a d +【详解】依题意,设甲、乙、丙、丁、戊、己、庚所分钱数分别为,,,,,3a d -2a d -a d -a a d +,,2a d +3a d +则,解得,32772375a d a d a d a d a d -+-=⎧⎨+++++=⎩313a d =⎧⎨=-⎩所以戊分得(文),己分得(文),28a d +=225a d +=故选:C.【例2】(2022全国高二课时练习)中国历法推测遵循以算为主、以测为辅的原则.例如《周髀算经》和《易经》里对二十四节气的晷影长的记录中,冬至和夏至的晷影长是实测得到的,其他节气的晷影长则是按照等差数列的规律计算得出的.下表为《周髀算经》对二十四节气晷影长的记录,其中115.1寸表示115寸1分(1寸=10分).4646节气冬至小寒(大雪)大寒(小雪)立春(立冬)雨水(霜降)惊蛰(寒露)春分(秋分)晷影长/寸135.0125.56115.146105.23695.32685.41675.5节气清明(白露)谷雨(处暑)立夏(立秋)小满(大暑)芒种(小暑)夏至晷影长/寸65.55655.64645.73635.82625.91616.0已知《易经》中记录的冬至晷影长为130.0寸,夏至晷影长为14.8寸,那么《易经》中小寒与清明之间的晷影长之差为( )A .105.6寸B .48寸C .57.6寸D .67.2寸【答案】C【分析】利用等差数列的基本量计算,直接求解即可.全书总结了战国、秦、汉时期的数学成就,其中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等,问各得几何?”其意思为:“今有5人分5钱,各人所得钱数依次为等差数列,其中前2人所得之和与后3人所得之和相等,问各得多少钱?”则第2人比第4人多得钱数为( )A .钱B .钱C .钱D .钱1613-2313,就是相邻两衡间距离(半径差)为1198333里,给出了计算各衡直径的一般法则,即“预知次衡径,倍而增内衡之径,二而增内衡径,得三衡径”.这段话的意思是说想求出二次衡的直径,须把半径差二倍加上内一衡(最小圆圈)的直径,次三衡以及以后的都这样要求.已知内一衡径=238000里000步(当时300步为1里),则次三衡径为( )A.396666里200步B.357000里000步C.317333里100步D.277666里200步【题型专练】1.(2022·全国·高二课时练习)《周髀算经》中有这样一个问题:冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影子长依次成等差数列,若冬至、立春、春分的日影子长的和是37.5尺,芒种的日影子长为4.5尺,则()A.冬至的日影子长最长,为15.5尺B.立夏比谷雨的日影子长多1尺C.大寒、雨水、春分的日影子长成等差数列D.清明的日影子长为8.5尺【答案】ACD【分析】根据给定条件结合等差数列知识,求出首项、公差,再逐一分析计算作答.【详解】依题意,从冬至起,日影长依次记为,则数列是等差数列,1212,,,a a a {}(N ,12)n a n n *∈≤因此,,而,解得,又,14737.5a a a ++=1742a a a +=412.5a =12 4.5a =设数列的公差为,于是得:,解得,A 正确;{}n a d 11312.511 4.5a d a d +=⎧⎨+=⎩115.5,1a d ==-,立夏比谷雨的日影子长少1尺,B 不正确;1091a a -=-而成等差数列,即大寒、雨水、春分的日影子长成等差数列,C 正确;357,,a a a ,即清明的日影子长为8.5尺.81(81)8.5a a d =+-=故选:ACD2.(2022·全国·高二课时练习)《周髀算经》是中国最古老的天文学和数学著作,书中提到:从冬至之日起,小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影子长依次成等差数列,若冬至、立春、春分的日影子长的和是37.5尺,芒种的日影子长为4.5尺,则立夏的日影子长为___________尺.【答案】6.5【分析】利用等差数列的通项公式求出首项和公差,然后求出其中某一项.【详解】解:由题意得从冬至之日起,小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影子长依次成等差数列,设其公差为{}n ad ,解得14711213937.511 4.5a a a a d a a d ++=+=⎧∴⎨=+=⎩11,15.5d a =-=101915.59 6.5a a d ∴=+=-=故立夏的日影子长为尺.6.5故答案为:6.53.(2021·全国·高二课时练习)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3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为________升.。
等差数列的概念及通项公式练习
双基达标 限时20分钟
1.数列{a n }的通项公式a n =2n +5,则此数列
( ). A .是公差为2的等差数列
B .是公差为5的等差数列
C .是首项为5的等差数列
D .是公差为n 的等差数列 解析 ∵a n +1-a n =2(n +1)+5-(2n +5)=2,
∴{a n }是公差为2的等差数列.
答案 A
2.等差数列的前三项依次是x -1,x +1,2x +3,则其通项公式为
( ).
A .a n =2n -5
B .a n =2n -3
C .a n =2n -1
D .a n =2n +1 解析 ∵x -1,x +1,2x +3是等差数列的前三项,
∴2(x +1)=x -1+2x +3,解得x =0.
∴a 1=x -1=-1,a 2=1,a 3=3,∴d =2,
∴a n =-1+2(n -1)=2n -3,故选B.
答案 B
3.在△ABC 中,三内角A ,B ,C 成等差数列,则角B 等于
( ). A .30° B .60° C .90° D .120° 解析 ∵A ,B ,C 为等差数列,
∴B =A +C 2,即A +C =2B .
又A +B +C =180°,∴3B =180°,
即B =60°.
答案 B
4.在数列{a n }中,若a 1=1,a n +1=a n +2,则该数列的通项a n =________.
解析 由a n +1=a n +2(n ≥1)可得数列{a n }是公差为2的等差数列,又a 1=1,所以a n =2n -1.
答案 2n -1
5.若x ≠y ,两个数列x ,a 1,a 2,a 3,y 和x ,b 1,b 2,b 3,b 4,y 都是等差数列,则
a 2-a 1
b 4-b 3
=________.
解析 设两个数列的公差分别为d 1,d 2,则⎩⎪⎨⎪⎧ y -x =4d 1,y -x =5d 2,
∴d 1d 2=54,∴a 2-a 1b 4-b 3=d 1d 2=54
. 答案 54
6.已知等差数列{a n }中,a 10=29,a 21=62,试判断91是否为此数列中的项. 解 设等差数列{a n }的公差为d ,则有
⎩⎪⎨⎪⎧ a 10=a 1+9d =29,a 21=a 1+20d =62,
解得a 1=2,d =3,
∴a n =2+(n -1)×3=3n -1.
令a n =3n -1=91,得n =923
∉N *. ∴91不是此数列中的项.
综合提高 限时25分钟
7.一个等差数列的前4项是a ,x ,b,2x ,则a b 等于
( ).
A.14
B.12
C.13
D.23
解析 ⎩⎪⎨⎪⎧
2x =a +b ,2b =x +2x ,∴a =x 2,b =32x .∴a b =13. 答案 C 8.设函数f (x )=(x -1)2+n (x ∈[-1,3],n ∈N *)的最小值为a n ,最大值为b n ,记c n =b n
2-a n ·b n ,则{c n }是
( ).
A .常数列
B .摆动数列
C .公差不为0的等差数列
D .递减数列 解析 ∵f (x )=(x -1)2+n (x ∈[-1,3]),
∴a n =n ,b n =n +4,
∴c n =b n 2
-a n ·b n =b n (b n -a n )=4(n +4)=4n +16.
答案 C
9.已知数列{a n }满足a n +12=a n 2+4,且a 1=1,a n >0,则a n =________. 解析 由已知a n +12-a n 2=4,
∴{a n 2}是等差数列,且首项a 12=1,公差d =4,
∴a n 2=1+(n -1)·4=4n -3.
又a n >0,∴a n =4n -3.
答案 4n -3
10.若数列{a n }是公差为d 的等差数列,则数列{a n +2a n +2}是公差为________的等差数列. 解析 (a n +1+2a n +3)-(a n +2a n +2)=(a n +1-a n )+2(a n +3-a n +2)=d +2d =3d . 答案 3d
11.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. 解 数列⎩⎨⎧⎭
⎬⎫1a n 是等差数列,理由如下: ∵a 1=2,a n +1=
2a n a n +2, ∴
1a n +1=a n +22a n =12+1a n , ∴1a n +1-1a n =12
(常数). ∴⎩⎨⎧⎭
⎬⎫1a n 是以1a 1=12为首项,公差为12的等差数列. 12.(创新拓展)对数列{a n },规定{Δa n }为数列{a n }的一阶差分数列,其中Δa n =a n +1-a n .对正整数k ,规定{Δk a n }为{a n }的k 阶差分数列,其中Δk a n =Δk -1a n +1-Δk -1a n =Δ(Δk -1a n )(k ≥2).
(1)试写出数列1,2,4,8,15,26的一阶差分数列;
(2)已知数列{a n }的通项公式a n =n 2+n ,试判断{Δa n },{Δ2
a n }是否为等差数列,为什么? 解 (1)由题意,可以得到此数列的一阶差分数列为1,2,4,7,11.
(2)Δa n =a n +1-a n =(n +1)2+(n +1)-(n 2+n )=2n +2, ∴{Δa n }是首项为4,公差为2的等差数列.
Δ2a n =2(n +1)+2-(2n +2)=2,
∴{Δ2a n }是首项为2,公差为0的等差数列.。