精心整理1．等差数列的定义一般地，假如一个数列从第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，往常用字母__d__表示．2．等差数列的通项公式假如等差数列{a n}的首项为a1，公差为d，那么它的通项公式是a n＝a1＋(n－1)d. 3．等差中项假如A＝，那么A叫做a与b的等差中项．4．等差数列的常用性质(1)通项公式的推行：a n＝a m＋(n－m)d(n，m∈N*)．(2)若{an}为等差数列，且k＋l＝m＋n(k，l，m，n∈N*)，则ak＋al＝am＋an.(3)若{an}是等差数列，公差为d，则{a2n}也是等差数列，公差为2d.(4)若{an}，{bn}是等差数列，则{pan＋qbn}也是等差数列．(5)若{an}是等差数列，公差为d，则ak，ak＋m，ak＋*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＝或S nna1＋d.6．等差数列的前n项和公式与函数的关系S n＝n2＋n.数列{a n}是等差数列?S n＝An2＋Bn(A、B为常数)．7．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．【思虑辨析】判断下边结论能否正确(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{an}为等差数列的充要条件是对随意n∈N*，都有2an＋1＝an＋an＋2.(√)(3)等差数列{an}的单一性是由公差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{an}知足an＋1－an＝n，则数列{an}是等差数列．(×)(6)已知数列{an}的通项公式是an＝pn＋q(此中p，q为常数)，则数列{an}必定是等差数列．(√)1．(2015重·庆)在等差数列{an}中，若a2＝4，a4＝2，则a6等于()A．－1B．0C．1D．6答案B分析由等差数列的性质，得a6＝2a4－a2＝2×2－精心整理4＝0，选B.2．(2014福·建)等差数列{a n}的前n项和为S n，若a1＝2，S3＝12，则a6等于()A．8B．10C．12D．14答案C分析由题意知a1＝2，由S3＝3a1＋×d＝12，解得d＝2，所以a6＝a1＋5d＝2＋5×2＝12，应选C.3．在等差数列{a n}中，已知a4＋a8＝16，则该数列前11项和S11等于()A．58B．88C．143D．176答案B分析S11＝＝＝88.4．设数列{a n}是等差数列，若a3＋a4＋a5＝12，则a1＋a2＋＋a7等于()精心整理A．14B．21C．28D．35答案C分析∵a3＋a4＋a5＝3a4＝12，∴a4＝4，a1＋a2＋＋a7＝7a4＝28.5．(2014·京北)若等差数列{a n}知足a7＋a8＋a9>0，a7＋a10<0，则当n＝________时，{a n}的前n项和最大．答案8分析{a n}是等差数列，且a7＋a8＋a9＝3a8因为数列＞0，所以a8＞0.又a7＋a10＝a8＋a9＜0，所以a9＜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a1＝－2，且对随意的n∈N*有2a n＋1＝1＋2a n，则数列{a n}前10项的和为()精心整理A．2B．10C.D.(2)已知在等差数列{a n}中，a2＝7，a4＝15，则前10项和S10等于()A．100B．210C．380D．400答案(1)C(2)B分析(1)由2a n＋1＝1＋2a n得a n＋1－a n＝，所以数列{a n}是首项为－2，公差为的等差数列，所以S10＝10×(－2)＋×＝.(2)因为a2＝7，a4＝15，所以d＝4，a1＝3，故S10＝10×3＋×10×9×4＝210.思想升华(1)等差数列运算问题的一般求法是设出首项a1和公差d，而后由通项公式或前n项和公式转变成方程(组)求解．(2)等差数列的通项公式及精心整理前n项和公式，共波及五个量a1，a n，d，n，S n，知此中三个就能求此外两个，表现了方程的思想．(1)(2015课·标全国Ⅱ)设S n是等差数列{a n}的前n项和，若a1＋a3＋a5＝3，则S5等于()A．5B．7C．9D．11(2)已知等差数列{a n}的前n项和为S n，且知足－＝1，则数列{a n}的公差是()．1C．2D．3答案(1)A(2)C分析(1)∵{a n}为等差数列，∴a1＋a5＝2a3，a1＋a3＋a5＝3a3＝3，得a3＝1，S5＝＝5a3＝5.应选A.(2)∵S n＝，∴＝，又－＝1，得－＝1，即a3－a2＝2，∴数列{a n}的公差为2.精心整理题型二等差数列的判断与证明例2已知数列{a n}中，a1＝，a n＝2－(n≥2，n∈N*)，数列{b n}知足b n＝(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，并说明原因．(1)证明因为a n＝2－(n≥2，n∈N*)，b n＝(n∈N*)，所以b n＋1－b n＝－＝－＝－＝1.又b1＝＝－.所以数列{b n}是以－为首项，1为公差的等差数列．(2)解由(1)知b n＝n－，则a n＝1＋＝1＋.精心整理设f(x)＝1＋，则f(x)在区间(－∞，)和(，＋∞)上为减函数．所以当n＝3时，a n获得最小值－1，当n＝4时，a n 获得最大值3.引申研究例2中，若条件变成a1＝，na n＋1＝(n＋1)a n＋n(n 1)，研究数列{a n}的通项公式．解由已知可得＝＋1，即－＝1，又a1＝，∴是以＝为首项，1为公差的等差数列，∴＝＋(n－1)·1＝n－，∴a n＝n2－n.思想升华等差数列的四个判断方法精心整理(1)定义法：证明对随意正整数n都有a n＋1－a n等于同一个常数．(2)等差中项法：证明对随意正整数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 na n－1＝a n－1－a n－2＝＝a2－a1，依据定义得出数列{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对随意正整数 n恒建立，依据定义判断数列{a n}为等差数列．(4)前n项和公式法：得出S n ＝An2＋Bn后，依据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{a2n－1精心整理＋2a2n}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a1＝1，a2＝，＝＋(n∈N*)，则该数列的通项为()A．a n＝B．a n＝C．a n＝D．a n＝答案(1)C(2)A分析(1)∵a2n－1＋2a2n－(a2n－3＋2a2n－2)(a2n－1－a2n－3)＋2(a2n－a2n－2)2＋2×2＝6，∴{a2n－1＋2a2n}是公差为6的等差数列．(2)由已知式＝＋可得－＝－，知{}是首项为＝1，公差为－＝2－1＝1的精心整理等差数列，所以＝n，即a n＝.精心整理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a3＋a4a5＋a6＋a7＝25，则a2＋a8＝________.(2)已知等差数列{a n}的前n项和为S n，且S10＝10，S20＝30，则S30＝________.答案(1)10(2)60分析(1)因为{a n}是等差数列，所以a3＋a7＝a4＋a6a2＋a8＝2a5，a3＋a4＋a5＋a6＋a7＝5a5＝25，即a5＝5，a2＋a8＝2a5＝10.(2)∵S10，S20－S10，S30－S20成等差数列，且S10＝10，S20＝30，S20－S10＝20，S30－30＝10＋2×10＝30，∴S30＝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a1＝20，前n项和为精心整理S n，且S10＝S15，求当n取何值时，S n获得最大值，并求出它的最大值．解∵a1＝20，S10＝S15，10×20＋d＝15×20＋d，d＝－.方法一由a n＝20＋(n－1)×＝－n＋.得a13＝0.即当n≤12时，a n＞0，当n≥14时，a n＜0.∴当n＝12或13时，S n获得最大值，且最大值为S12＝S13＝12×20＋×＝130.方法二S n＝20n＋·＝－n2＋n精心整理＝－2＋.∵n∈N*，∴当n＝12或13时，S n有最大值，且最大值为S12＝S13＝130.方法三由S10＝S15得a11＋a12＋a13＋a14＋a15＝0.5a13＝0，即a13＝0.∴当n＝12或13时，S n有最大值，且最大值为S12 S13＝130.引申研究例4中，若条件“a1＝20”改为a1＝－20，其余条件不变，求当n取何值时，S n获得最小值，并求出最小值．解由S10＝S15，得a11＋a12＋a13＋a14＋a15＝0，∴a13＝0.又a1＝－20，∴a12<0，a14>0，精心整理∴当n＝12或13时，S n获得最小值，最小值S12＝S13＝＝－130.思想升华(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?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．S2n＝n(a1＋a2n)＝＝n(a n＋a n＋1)；b．S2n－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精心整理an2＋bn，经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a1＞0，d＜0时，知足的项数m使得S n获得最大值S m；b．当a1＜0，d＞0时，知足的项数m使得S n获得最小值S m.(1)等差数列{a n}的前n项和为S n，已知a5＋a7＝4，a6＋a8＝－2，则当S n取最大值时，n的值是()A．5B．6C．7D．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S6＝5a1＋10d，则S n取最大值时，n的值为()精心整理A．5B．6C．5或6D．11(3)已知等差数列{a n}的首项a1＝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分析(1)依题意得2a6＝4,2a7＝－2，a6＝2＞0，a7＝－1＜0；又数列{a n}是等差数列，所以在该数列中，前6项均为正数，自第7项起此后各项均为负数，于是当S n取最大值时，n＝6，选B.(2)由题意得S6＝6a1＋15d＝5a1＋10d，所以a6＝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a1＝20，公差d＝－2，代入乞降公式得，S n＝na1＋d＝20n－×2精心整理＝－n2＋21n＝－2＋2，又因为n∈N*，所以n＝10或n＝11时，S n获得最大值，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(a1＋a3＋a5)＋3(a7＋a9)＝54，则此数列前10项的和S10等于()A．45B．60C．75D．90(2)在等差数列{a n}中，S10＝100，S100＝10，则S110 ________.(3)等差数列{a n}中，已知a5>0，a4＋a7<0，则{a n}的前n项和S n的最大值为()A．S4B．S5C．S6D．S7思想点拨(1)求等差数列前n项和，能够经过求解基本量a1，d，代入前n项和公式计算，也能够利用精心整理等差数列的性质：a1＋a n＝a2＋a n－1＝；(2)求等差数列前 n项和的最值，能够将S n化为对于的二次函数，求二次函数的最值，也能够察看等差数列的符号变化趋向，找最后的非负项或非正项．分析(1)由题意得a3＋a8＝9，所以S10＝＝＝＝45.(2)方法一设数列{a n}的公差为d，首项为a1，则解得所以S110＝110a1＋d＝－110.方法二因为S100－S10＝＝－90，所以a11＋a100＝－2，所以S110＝＝＝－110.精心整理(3)因为所以所以S n的最大值为S5.答案(1)A (2)－110(3)B温馨提示(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．在解相关等差数列的基本量问题时，可经过列关于a1，d的方程组进行求解．2．证明等差数列要用定义；此外还能够用等差中项法，通项公式法，前n项和公式法判断一个数列是否为等差数列．精心整理3．等差数列性质灵巧使用，能够大大减少运算量．4．在碰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，可视详细状况而定．[失误与防备]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S3＝9，S6精心整理＝36，则a7＋a8＋a9等于()A．63B．45C．36D．27答案B分析由{a n}是等差数列，得S3，S6－S3，S9－S6为等差数列．即2(S6－S3)＝S3＋(S9－S6)，获得S9－S6＝2S6－3S3＝45，应选B. 2．(2015·京北)设{a n}是等差数列，以下结论中正确的是()A．若a1＋a2＞0，则a2＋a3＞0B．若a1＋a3＜0，则a1＋a2＜0C．若0＜a1＜a2，则a2＞D．若a1＜0，则(a2－a1)(a2－a3)＞0答案C精心整理分析设等差数列{a n}的公差为d，若a1＋a2>0，a2a3＝a1＋d＋a2＋d＝(a1＋a2)＋2d，因为d正负不确立，因此a2＋a3符号不确立，应选项A错；若a1a3<0，a1＋a2＝a1＋a3－d＝(a1＋a3)－d，因为d正负不确立，因此a1＋a2符号不确立，应选项B错；若0<a1<a2，可知a1>0，d>0，a2>0，a3>0，所以a－a1a3＝(a1＋d)2－a1(a1＋2d)＝d2>0，所以a2>，应选项C正确；若a1<0，则(a2－a1)·(a2－a3)＝d·(－d)＝－d2≤0，应选项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．3B．4C．5D．6答案C精心整理分析∵数列{a n}为等差数列，且前n项和为S n，∴数列也为等差数列．∴＋＝，即＋＝0，解得m＝5，经查验为原方程的解，应选 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b3＝－2，b10＝12，则a8等于()A．0B．3C．8D．11答案B设{b n}的公差为d，∵分析∵∵－b3＝7d＝12－(－2)＝14，∴d＝2.∵b10∵∵b3＝－2，∴b1＝b3－2d＝－2－4＝－6.精心整理b1＋b2＋＋b7＝7b1＋d7×(－6)＋21×2＝0.又b1＋b2＋＋b7＝(a2－a1)＋(a3－a2)＋＋(a8－a7)＝a8－a1＝a8－3＝0，a8＝3.应选B.5．已知数列{a n}知足a n＋1＝a n－，且a1＝5，设{a n}的前n项和为S n，则使得S n获得最大值的序号n的值为()A．7B．8C．7或8D．8或9答案C分析由题意可知数列{a n}是首项为5，公差为－的等差数列，所以a n＝5－(n－1)＝，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，所精心整理以S n获得最大值时，n＝7或8，应选C.6．已知数列{a n}中，a1＝1且＝＋(n∈N*)，则a10 ________.答案分析由已知得＝＋(10－1)×＝1＋3＝4，故a10＝.7．已知递加的等差数列{a n}知足a1＝1，a3＝a－4，则a n＝________.答案2n－1分析设等差数列的公差为d，a3＝a－4，∴1＋2d＝(1＋d)2－4，解得d2＝4，即d＝±2.因为该数列为递加数列，故d＝2.∴a n＝1＋(n－1)×2＝2n－1.精心整理8．设数列{a n}的通项公式为a n＝2n－10(n∈N*)，则|a1|＋|a2|＋＋|a15|＝________.答案130分析由a＝－∈N*知是以－为首项，n2n10(n)n8 {a}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，∴|a1|＋|a2|＋＋|a15|＝－(a1＋a2＋a3＋a4)＋(a5＋a6＋＋a15)20＋110＝130.9．若数列{a n}的前n项和为S n，且知足a n＋2S n S n 1＝0(n≥2)，a1＝.(1)求证：成等差数列；(2)求数列{a n}的通项公式．(1)证明当n≥2时，由an＋2S nn－1＝0，S得S n－S n－1＝－2S n S n－1，所以－＝2，精心整理又＝＝2，故是首项为2，公差为2的等差数列．(2)解由(1)可得＝2n，∴S n＝.当n≥2时，a n＝S n－S n－1＝－＝＝－.当n＝1时，a1＝不合适上式．故a n＝10．等差数列{a n}中，设S n为其前n项和，且a1＞0，S3＝S11，则当n为多少时，S n最大？解方法一由S3＝S11得3a1＋d＝11a1＋d，则d＝－a1.进而S n＝n2＋n＝－(n－7)2＋a1，又a1＞0，所以－＜0.故当n＝7时，S n最大．方法二因为S n＝an2＋bn是对于n的二次函数，由S3＝S11，可知S n＝an2＋bn的图象对于n＝＝7精心整理对称．由方法一可知a＝－＜0，故当n＝7时，S n 最大．方法三由方法一可知，d＝－a1.要使S n最大，则有即解得≤n≤，故当n＝7时，S n最大．方法四由S3＝S11，可得2a1＋13d＝0，即(a1＋6d)＋(a1＋7d)＝0，故a7＋a8＝0，又由a1＞0，S3＝S11可知d＜0，所以a7＞0，a8＜0，所以当n＝7时，S n最大．B组专项能力提高(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＜精心整理nS n＋1(n∈N*)．若＜－1，则()A．S n的最大值是S8B．S n的最小值是S8C．S n的最大值是S7D．S n的最小值是S7答案D分析由条件得＜，即＜，所以a n＜a n＋1，所以等差数列{a n}为递加数列．又＜－1，所以a8＞0，a7＜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S7，应选D.12．设等差数列{a n}的前n项和为S n，若a1＝－3，a k＋1＝，S k＝－12，则正整数k＝________.答案13分析S k＋1＝S k＋a k＋1＝－12＋＝－，又S k＋1＝精心整理＝＝－，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，若对随意自然数n都有＝，则＋的值为________．答案分析∵{a n}，{b n}为等差数列，∴＋＝＋＝＝.∵＝＝＝＝，∴＝.14．已知数列{a n}是首项为a，公差为1的等差数列，b n＝，若对随意的n∈N*，都有b n≥b8建立，则实数a的取值范围为________．精心整理答案(－8，－7)分析依题意得b n＝1＋，对随意的n∈N*，都有b n≥b8，即数列{b n}的最小项是第8项，于是有≥.又数列{a n}是公差为1的等差数列，所以有即由此解得－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，且知足a3·a4＝117，a2＋a5＝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＝，求非零常数 c.解(1)因为数列{a n}为等差数列，所以a3＋a4＝a2＋a5＝22.又a3·a4＝117，所以a3，a4是方程x2－22x＋117＝0的两实根，又公差d＞0，所以a3＜a4，精心整理所以a3＝9，a4＝13，所以所以所以通项a n＝4n－3.(2)由(1)知a1＝1，d＝4，所以S n＝na1＋×d＝2n2－n＝22－.所以当n＝1时，S n最小，最小值为S1＝a1＝1.(3)由(2)知S n＝2n2－n，所以b n＝＝，所以b1＝，b2＝，b3＝.因为数列{b n}是等差数列，精心整理所以2b2＝b1＋b3，即×2＝＋，所以2c2＋c＝0，所以c＝－或c＝0(舍去)，经考证c＝－时，{b n}是等差数列，故c＝－.。
