高中数学必修5常考题型:等差数列
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等差数列
【知识梳理】
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.
2.等差中项
如果三个数a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项.这三个数满足的关系式
是A=a+b2.
3.等差数列的通项公式
已知等差数列{an}的首项为a1,公差为d
递推公式 通项公式
【
an-an-1=d(n≥2)
an=a1+(n-1)d(n∈N*)
【常考题型】
题型一、等差数列的判定与证明
【例1】 判断下列数列是否为等差数列.
(1)在数列{an}中an=3n+2;
(2)在数列{an}中an=n2+n.
[解] (1)an+1-an=3(n+1)+2-(3n+2)=3(n∈N*).由n的任意性知,这个数列为等差数
列.
(2)an+1-an=(n+1)2+(n+1)-(n2+n)=2n+2,不是常数,所以这个数列不是等差数列.
【类题通法】
.
定义法是判定(或证明)数列{an}是等差数列的基本方法,其步骤为:
(1)作差an+1-an;
(2)对差式进行变形;
(3)当an+1-an是一个与n无关的常数时,数列{an}是等差数列;当an+1-an不是常数,是
与n有关的代数式时,数列{an}不是等差数列.
【对点训练】
1.已知等差数列{an}的首项为a1,公差为d,数列{bn}中,bn=3an+4,问:数列{bn}是否
为等差数列并说明理由.
解:数列{bn}是等差数列.
理由:∵数列{an}是首项为a1,公差为d的等差数列,
∴an+1-an=d(n∈N*).
∴bn+1-bn=(3an+1+4)-(3an+4)=3(an+1-an)=3d.
,
∴根据等差数列的定义,数列{bn}是等差数列.
题型二、等差数列的通项公式
【例2】 (1)在等差数列{an}中,已知a5=10,a12=31,求通项公式an.
(2)已知数列{an}为等差数列a3=54,a7=-74,求a15的值.
[解] (1)∵a5=10,a12=31,
则 a1+4d=10,a1+11d=31,⇒ a1=-2,d=3.
∴an=-2+(n-1)×3=3n-5
∴通项公式an=3n-5.(n∈N*)
(2)法一:由 a3=54,a7=-74,
得 a1+2d=54,a1+6d=-74.
¥
解得a1=114,d=-34.
∴a15=a1+(15-1)d
=114+14×(-34)=-314.
法二:由a7=a3+(7-3)d,
即-74=54+4d,解得d=-34.
∴a15=a3+(15-3)d=54+12×(-34)=-314.
【类题通法】
1.应用等差数列的通项公式求a1和d,运用了方程的思想.一般地,可由am=a,an=b,
得 a1+m-1d=a,a1+n-1d=b,求出a1和d,从而确定通项公式.
2.若已知等差数列中的任意两项am,an,求通项公式或其他项时,则运用am=an+(m-
n)d则较为简捷.
)
【对点训练】
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
解:(1)由a1=8,d=5-8=-3,n=20,
得a20=8+(20-1)×(-3)=-49.
(2)由a1=-5,d=-9-(-5)=-4,
得这个数列的通项公式为
an=-5-4(n-1)=-4n-1,
由题意知,-401=-4n-1.
得n=100,即-401是这个数列的第100项.
《
题型三、等差中项
【例3】 已知等差数列{an},满足a2+a3+a4=18,a2a3a4=66.求数列{an}的通项公式.
[解] 在等差数列{an}中,
∵ a2+a3+a4=18,
∴3a3=18,a3=6.
a2+a4=12
a2·a4=11,
解得 a2=11a4=1或 a2=1,a4=11.
当 a2=11a4=1时,a1=16,d=-5.
an=a1+(n-1)d=16+(n-1)·(-5)
=-5n+21.
[
当 a2=1a4=11时,a1=-4,d=5.
an=a1+(n-1)d=-4+(n-1)·5=5n-9.
【类题通法】
三数a,b,c成等差数列的条件是b=a+c2(或2b=a+c),可用来进行等差数列的判定或有
关等差中项的计算问题.如若证{an}为等差数列,可证2an+1=an+an+2(n∈N*).
【对点训练】
3.(1)已知数列8,a,2,b,c是等差数列,则a,b,c的值分别为________,________,
________.
(2)已知数列{an}满足an-1+an+1=2an(n≥2),且a2=5,a5=13,则a8=________.
解析:(1)因为8,a,2,b,c是等差数列,
所以 8+2=2a,a+b=2×2,2+c=2b.∴ a=5,b=-1,c=-4.
(2)由an-1+an+1 =2an (n≥2)知,数列{an}是等差数列,∴a2,a5,a8成等差数列.
·
∴a2+a8=2a5,∴a8=2a5-a2=2×13-5=21.
答案:(1)5 -1 -4 (2)21
【练习反馈】
1.已知等差数列{an}的首项a1=2,公差d=3,则数列{an}的通项公式为( )
A.an=3n-1 B.an=2n+1
C.an=2n+3 D.an=3n+2
解析:选A ∵an=a1+(n-1)d=2+(n-1)·3=3n-1.
2.等差数列的前3项依次是x-1,x+1,2x+3,则其通项公式为( )
A.an=2n-5 =2n-3
C.an=2n-1 D.an=2n+1
}
解析:选B ∵x-1,x+1,2x+3是等差数列的前3项,
∴2(x+1)=x-1+2x+3,解得x=0.
∴a1=x-1=-1,a2=1,a3=3,
∴d=2,∴an=-1+2(n-1)=2n-3.
3.等差数列的第3项是7,第11项是-1,则它的第7项是________.
解析:设首项为a1,公差为d,
由a3=7,a11=-1得,a1+2d=7,a1+10d=-1,所以a1=9,d=-1,则a7=3.
答案:3
4.已知:1,x,y,10构成等差数列,则x,y的值分别为________.
解析:由已知,x是1和y的等差中项,即2x=1+y ①,
{
y是x和10的等差中项,即2y=x+10 ②,
由①,②可解得x=4,y=7.
答案:4,7
5.在等差数列{an}中,
(1)已知a5=-1,a8=2,求a1与d;
(2)已知a1+a6=12,a4=7,求a9.
解:(1)由题意,知 a1+ 5-1d=-1,a1+8-1d=2.
解得 a1=-5,d=1.
(2)由题意,知 a1+a1+6-1d=12,a1+4-1d=7.解得 a1=1,d=2.
∴an=1+2(n-1)=2n-1.
∴a9=2×9-1=17.