| 考情分析 | 考点新知 |
| 理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式与前n项和公式,能在具体的问题情境中用等差数列的有关知识解决相应的问题. | 1理解等差数列的概念 . ② 掌握等差数列的通项公式与前n项和公式. ③ 了解等差数列与一次函数的关系. |
1. (必修5P58习题2改编)在等差数列{an}中,a1=2,d=3,则a6=________.
答案:17
解析:a6=a1+(6-1)d=17.
2. (必修5P44习题6改编)在等差数列{an}中
(1) 已知a4+a14=2,则S17=________;
(2) 已知a11=10,则S21=________;
(3) 已知S11=55,则a6=________;
(4) 已知S8=100,S16=392,则S24=________.
答案:(1) 17 (2) 210 (3) 5 (4) 876
解析:(1) S17===17.
(2) S21===210.
(3) S11===55,∴ a6=5.
(4) S8,S16-S8,S24-S16成等差数列,∴ 100+S24-392=2(392-100),∴ S24=876.
3. (必修5P44习题7改编)在等差数列{an}中,S12=354,前12项中偶数项和与奇数项和之比为32∶27,则公差d=________.
答案:5
解析:∴ S奇=162,S偶=192,∴ 6d=30,d=5.
4. (必修5P44习题10改编)已知数列{an}为等差数列,若a1=-3,11a5=5a8,则使前n项和Sn取最小值的n=________.
答案:2
解析:∵ a1=-3,11a5=5a8,∴ d=2,∴ Sn=n2-4n=(n-2)2-4,∴ 当n=2时,Sn最小.
1. 等差数列的定义
(1) 文字语言:如果一个数列从第二项起,每一项减去前一项所得的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.
(2) 符号语言:an+1-an=d(n∈N ).
2. 等差数列的通项公式
若等差数列{an}的首项为a1,公差为d,则其通项公式为an=a1+(n-1)d.
推广:an=am+(n-m)d.
3. 等差中项
如果三个数a,A,b成等差数列,则A叫a和b的等差中项,且有A=.
4. 等差数列的前n项和公式
(1) Sn=na1+d.
(2) Sn=.
5. 等差数列的性质
(1) 等差数列{an}中,对任意的m、n、p、q∈N*,若m+n=p+q,则am+an=ap+aq.特殊的,若m+n=2p,则am+an=2ap.
(2) 等差数列{an}的通项公式可以写成an=am+(n-m)d(n、m∈N*).
(3) 等差数列{an}中依次每m项的和仍成等差数列,即Sm、S2m-Sm、S3m-S2m、…仍成等差数列.
[备课札记]
题型1 数列中的基本量的计算
例1 设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a3=5,S3=9.
(1) 求首项a1和公差d的值;
(2) 若Sn=100,求n的值.
解:(1) 由已知得
解得a1=1,d=2.
(2) 由Sn=na1+×d=100,得n2=100,解得n=10或-10(舍),所以n=10.
设等差数列{an}的前n项和为Sn,且S4=-62,S6 =-75,求:
(1) {an}的通项公式an 及其前n项和Sn ;
(2) |a1|+|a2|+|a3|+…+|a14|.
解:(1) 设等差数列首项为a1,公差为d,依题意得解得a1=-20,d=3.
an=a1+(n-1)d=3n-23,
Sn===n2-n.
(2) ∵ a1=-20,d=3,
∴ {an}的项随着n的增大而增大.
设ak≤0且ak+1≥0得3k-23≤0,且3(k+1)-23≥0,
∴≤k≤(k∈Z),故k=7.
即当n≤7时,an<0;当n≥8时,an>0.
∴ |a1|+|a2|+|a3|+…+|a14|=-(a1+a2+…+a7)+(a8+a9+…+a14)=S14-2S7=147.
题型2 判断或证明一个数列是否是等差数列
例2 已知等差数列{an}中,公差d>0,其前n项和为Sn,且满足a2·a3=45, a1+a4=14.
(1) 求数列{an}的通项公式;
(2) 设由bn=(c≠0)构成的新数列为{bn},求证:当且仅当c=-时,数列{bn}是等差数列.
(1) 解:∵ 等差数列{an}中,公差d>0,
∴ d=4
an=4n-3.
(2) 证明:Sn==n(2n-1),bn==.由2b2=b1+b3,得=+,
化简得2c2+c=0,c≠0,∴ c=-.
反之,令c=-,即得bn=2n,显然数列{bn}为等差数列,
∴ 当且仅当c=-时,数列{bn}为等差数列.
已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn-Sn-1+2SnSn-1=0(n≥2),a1=.
(1) 求证:是等差数列;
(2) 求an的表达式.
(1) 证明:等式两边同除以SnSn-1,得-+2=0,即-=2(n≥2).∴是以==2为首项,以2为公差的等差数列.
(2) 解:由(1)知=+(n-1)d=2+(n-1)×2=2n,
∴ Sn=,当n≥2时,an=-2Sn·Sn-1=-.
又a1=,不适合上式,故an=
题型3 等差数列的性质
例3 (1) 已知等差数列{an}的公差为d(d≠0),且a3+a6+a10+a13=32.若am=8,则m=________.
(2) 设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S3=9,S6=36,则a7+a8+a9=________.
答案:(1) 8 (2) 45
解析:(1) 由等差数列性质,知a3+a6+a10+a13=(a3+a13)+(a6+a10)=2a8+2a8=4a8=32,∴ a8=8.∴ m=8.
(2) 由等差数列的性质,知S3,S6-S3,S9-S6成等差数列,∴ 2(S6-S3)=S3+(S9-S6),
∴ a7+a8+a9=S9-S6=2(S6-S3)-S3=45.
(1) 等差数列{an}中,Sn是{an}前n项和,已知S6=2,S9=5,则S15=________;
(2) 给定81个数排成如图所示的数表,若每行9个数与每列的9个数按表中顺序构成等差数列,且表中正中间一个数a55=5,则表中所有数之和为________.
| a11 | a12 | … | a19 |
| a21 | a22 | … | a29 |
| … | … | … | … |
| a91 | a92 | … | a99 |
解析:(1) 解法1:由等差数列的求和公式及
知∴∴S15=15a1+d=15.
解法2:由等差数列性质,知成等差数列,设其公差为D,则-=3D=-=,∴D=,
∴=+6D=+6×=1,∴S15=15.
(2) S=(a11+…+a19)+…+(a91+…+a99)=9(a15+a25+…+a95)=9×9×a55=405.
题型4 等差数列中的最值问题
例4 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,n∈N*,且满足a2+a4=14,S7=70.
(1) 求数列{an}的通项公式;
(2) 若bn=,则数列{bn}的最小项是第几项,并求该项的值.
解:(1) 设公差为d,则有解得
∴ an=3n-2.
(2) Sn=[1+(3n-2)]=,
bn==3n+-1≥2-1=23,当且仅当3n=,即n=4时取等号.
∴ {bn}最小项是第4项,该项的值为23.
已知在等差数列{an}中,a1=31,Sn是它的前n项和,S10=S22.
(1) 求Sn;
(2) 这个数列的前多少项的和最大,并求出这个最大值.
解:(1) ∵ S10=a1+a2+…+a10,S22=a1+a2+…+a22,S10=S22,∴ a11+a12+…+a22=0,=0,即a11+a22=2a1+31d=0.又a1=31,∴ d=-2,
∴ Sn=na1+d=31n-n(n-1)=32n-n2.
(2) 解法1:由(1)知Sn=32n-n2,∴ 当n=16时,Sn有最大值,Sn的最大值是256.
解法2:由Sn=32n-n2=n(32-n),欲使Sn有最大值,应有1 1. (2013·重庆)若2、a、b、c、9成等差数列,则c-a=________. 答案: 解析:由9=2+4d得d=,则c-a=2d=. 2. (2013·广东)在等差数列{an}中,已知a3+a8=10,则3a5+a7=________. 答案:20 解析:3a5+a7=2a5+2a6=2(a3+a8)=20. 3. (2013·安徽)设Sn为等差数列{an}的前n项和,S8=4a3,a7=-2,则a9=________. 答案:-6 解析:由条件得 解得故a9=10+8×(-2)=-6. 4. (2013·新课标)设等差数列{an}的前n项和为Sn,Sm-1=-2,Sm=0,Sm+1=3,则m=________. 答案:5 解析:am=Sm-Sm-1=2,am+1=Sm+1-Sm=3,则d=1,由am=2及Sm=0得解得m=5. 1. 已知等差数列的前三项依次为a,4,3a,前n项和为Sn,且Sk=110. (1) 求a及k的值; (2) 设数列{bn}的通项bn=,证明数列{bn}是等差数列,并求其前n项和Tn. 解:(1) 设该等差数列为{an},则a1=a,a2=4,a3=3a,由已知有a+3a=8,得a1=a=2,公差d=4-2=2,所以Sk=ka1+·d=2k+×2=k2+k.由Sk=110,得k2+k-110=0,解得k=10或k=-11(舍去),故a=2,k=10. (2) 由(1) Sn==n(n+1),则bn==n+1,故bn+1-bn=(n+2)-(n+1)=1,即数列{bn}是首项为2,公差为1的等差数列,所以Tn==. 2. 已知数列{an}为等差数列,若<-1,且它们的前n项和Sn有最大值,求使得Sn<0的n的最小值. 解:由题意知d<0,a10>0,a11<0,a10+a11<0,由得-<<-9.Sn=na1+d=n2+n,由Sn=0得n=0或n=1-. ∵ 19<1-<20,∴ Sn<0的解集为,故使得Sn<0的n的最小值为20. 3. 已知数列{an}中,a1=8,a4=2,且满足an+2+an=2an+1. (1) 求数列{an}的通项公式; (2) 设Sn是数列{|an|}的前n项和,求Sn. 解:(1) 由2an+1=an+2+an可得{an}是等差数列,且公差d===-2.∴ an=a1+(n-1)d=-2n+10. (2) 令an≥0,得n≤5.即当n≤5时,an≥0;n≥6时,an<0.∴ 当n≤5时,Sn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=-n2+9n;当n≥6时,Sn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+a5-(a6+a7+…+an)=-(a1+a2+…+an)+2(a1+a2+…+a5)=-(-n2+9n)+2×(-52+45)=n2-9n+40,∴ Sn= 4. (2013·大纲卷)等差数列{an}中,a7=4,a19=2a9. (1) 求{an}的通项公式; (2) 设bn=,求数列{bn}的前n项和Sn. 解:(1) 设等差数列{an}的公差为d,则an=a1+(n-1)d. 因为所以 解得a1=1,d=. 所以{an}的通项公式为an=. (2) bn===-, 所以Sn=++…+(-)=. 1. 等差数列问题,首先应抓住a1和d,通过列方程组来解,其他也就迎刃而解了.但若恰当地运用性质,可以减少运算量. 2. 等差数列的判定方法有以下几种:① 定义法:an+1-an=d(d为常数);② 等差中项法:2an+1=an+an+2;③ 通项公式法:an=pn+q(p,q为常数);④前n项和公式法:Sn=An2+Bn(A,B为常数). 3. 注意设元,利用对称性,减少运算量. 4. 解答某些数列问题,有时不必(有时也不可能)求出某些具体量的结果,可采用整体代换的思想.下载本文