等差数列通项公式及应用习题
等差数列的通项公式推导与应用练习

等差数列的通项公式推导与应用练习等差数列是数学中常见的一种数列,它的每一项与前一项之间的差固定。
等差数列在实际问题中有广泛的应用,如财务分析、物理学、统计学等。
本文将介绍等差数列的通项公式推导,并通过实例演示其应用。
一、等差数列通项公式的推导假设等差数列的首项为a₁,公差为d,第n项为an。
根据等差数列的定义可知,an=a₁+(n-1)d。
因此,我们可以通过推导得出等差数列的通项公式。
首先,我们将等差数列的前n项和Sₙ表示为:Sₙ=a₁+a₂+a₃+⋯+aₙ由于等差数列的对称性,我们可以将Sₙ按从两端向中间进行相加的方式分组,如下所示:Sₙ=(a₁+ aₙ)+(a₂+aₙ₋₁)+⋯+(aₙ+a₁)根据等差数列的定义,我们可以将每一对括号中的两项相加整理得到:Sₙ=(a₁+aₙ)+(a₁+d+aₙ₋₁−d)+⋯+(aₙ−₁+d+a₂−d)+a₁+aₙ将等差数列的前n项和Sₙ代入上述等式中可得:Sₙ=(n/2)×(a₁+aₙ)然后,我们将等差数列的前n项和Sn减去公差d的n-1项得到:Sₙ-d(n-1)=a₁+(a₁+d)+(a₁+2d)+⋯+(a₁+(n-2)d)+(a₁+(n-1)d)=(n/2)×(a₁+aₙ)即:Sₙ-d(n-1)=Sₙ将等差数列的前n项和Sn-d(n-1)代入等式Sₙ=(n/2)×(a₁+aₙ)中可得:Sn=(n/2)×(a₁+aₙ)+d(n-1)通过移项整理,我们可以得到等差数列的通项公式:an=a₁+(n-1)d二、等差数列的应用练习下面通过一些实例,来练习应用等差数列的概念和通项公式。
例题一:某公交车每隔15分钟经过一站,首班车是6:00,末班车是22:00。
某乘客在8:20从首站上车,请问他在第几站下车?解答:首先,我们需要确定等差数列的首项a₁和公差d。
由于首班车是6:00,末班车是22:00,所以两个时间之间相差的分钟数为16 × 60 =960分钟。
等差数列的概念及通项公式答案

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.。
小学奥数 等差数列的认识与公式运用 精选例题练习习题(含知识点拨)

本讲知识点属于计算板块的部分,难度较三年级学到的该内容稍大,最突出一点就是把公式用字母表示。
要求学生熟记等差数列三个公式,并在公式中找出对应的各个量进行计算。
一、等差数列的定义⑴ 先介绍一下一些定义和表示方法定义:从第二项起,每一项都比前一项大(或小)一个常数(固定不变的数),这样的数列我们称它为等差数列.譬如:2、5、8、11、14、17、20、 从第二项起,每一项比前一项大3 ,递增数列100、95、90、85、80、 从第二项起,每一项比前一项小5 ,递减数列⑵ 首项:一个数列的第一项,通常用1a 表示末项:一个数列的最后一项,通常用n a 表示,它也可表示数列的第n 项。
项数:一个数列全部项的个数,通常用n 来表示;公差:等差数列每两项之间固定不变的差,通常用d 来表示; 和 :一个数列的前n 项的和,常用n S 来表示 .二、等差数列的相关公式(1)三个重要的公式① 通项公式:递增数列:末项=首项+(项数1-)⨯公差,11n a a n d =+-⨯() 递减数列:末项=首项-(项数1-)⨯公差,11n a a n d =--⨯() 回忆讲解这个公式的时候可以结合具体数列或者原来学的植树问题的思想,让学生明白 末项其实就是首项加上(末项与首项的)间隔个公差个数,或者从找规律的情况入手.同时还可延伸出来这样一个有用的公式:n m a a n m d -=-⨯(),n m >()② 项数公式:项数=(末项-首项)÷公差+1由通项公式可以得到:11n n a a d =-÷+() (若1n a a >);11n n a a d =-÷+() (若1n a a >). 找项数还有一种配组的方法,其中运用的思想我们是常常用到的.譬如:找找下面数列的项数:4、7、10、13、、40、43、46 ,分析:配组:(4、5、6)、(7、8、9)、(10、11、12)、(13、14、15)、、(46、47、48),注意等差是3 ,那么每组有3个数,我们数列中的数都在每组的第1位,所以46应在最后一组第1位,4到48有484145-+=项,每组3个数,所以共45315÷=组,原数列有15组. 当然还可以有其他的配组方法.③ 求和公式:和=(首项+末项)⨯项数÷2知识点拨教学目标等差数列的认识与公式运用对于这个公式的得到可以从两个方面入手: (思路1) 1239899100++++++ 11002993985051=++++++++共50个101()()()()101505050=⨯= (思路2)这道题目,还可以这样理解: 23498991001009998973212101101101101101101101+++++++=+++++++=+++++++和=1+和倍和即, 和 (1001)1002101505050=+⨯÷=⨯=(2) 中项定理:对于任意一个项数为奇数的等差数列,中间一项的值等于所有项的平均数,也等于首项与末项和的一半;或者换句话说,各项和等于中间项乘以项数.譬如:① 48123236436922091800+++++=+⨯÷=⨯=(), 题中的等差数列有9项,中间一项即第5项的值是20,而和恰等于209⨯;② 65636153116533233331089++++++=+⨯÷=⨯=(), 题中的等差数列有33项,中间一项即第17项的值是33,而和恰等于3333⨯.模块一、等差数列基本概念及公式的简单应用等差数列的基本认识【例 1】 下面的数列中,哪些是等差数列?若是,请指明公差,若不是,则说明理由。
数列求通项的七种方法及例题

数列求通项的七种方法及例题数列求通项的7种方法及例题:1. 已知首项和公比法:设数列{an}中,a1为首项,q为公比,则an = a1 × q^(n-1)。
例如:已知数列{an}中,a1=2,q=3,求a5。
答案:a5=2×3^4=2×81=1622. 已知前n项和法:设数列{an}中,Sn为前n项和,则an = S0 + S1 + S2 +···+ Sn-1 - (S1 + S2 +···+ Sn-1) = S0。
例如:已知数列{an}中,S2=6,S4=20,求a3。
答案:a3 = S2 - (S2 - S1) = 6 - (6 - 2) = 83. 等差数列的通项公式:设数列{an}为等差数列,d为公差,则an = a1 + (n-1)d。
例如:已知数列{an}为等差数列,a1=2,d=4,求a5。
答案:a5 = 2 + (5-1)4 = 184. 等比数列的通项公式:设数列{an}为等比数列,q为公比,则an = a1 ×q^(n-1)。
例如:已知数列{an}为等比数列,a1=2,q=3,求a5。
答案:a5=2×3^4=2×81=1625. 三项和平均数法:设数列{an}中,Sn = a1 + a2 + a3 +···+ an,则an = Sn/n。
例如:已知数列{an}中,S4=20,求a3。
答案:a3 = S4/4 = 20/4 = 56. 泰勒公式法:对于一般的数列,可以使用泰勒公式进行求通项。
例如:已知数列{an}中,a1=2,且当n→∞ 时,an → 0,求a4。
答案:使用泰勒公式,a4 = a1 + (n-1)(a2 - a1)/1! + (n-1)(n-2)(a3 -2a2 + a1)/2! + (n-1)(n-2)(n-3)(a4 - 3a3 + 3a2 - a1)/3! = 2 + 3(2 - 2)/1! + 3(3 - 2)(3 - 4)/2! + 3(3 - 2)(3 - 4)(3 - 5)/3! = 2 + 3(0)/1! + 3(1)(-1)/2! + 3(1)(-1)(-2)/3! = 2 - 3/2 - 3/4 + 3/6 = 2 - 1/87. 斐波那契数列法:斐波那契数列是一种特殊的数列,它的通项公式可以写作 an = an-1 + an-2。
等差数列通项公式基础训练题(含详解)

学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.等差数列 中,已知 , ,则 ()
A.16B.17C.18D.19
2.设 为等差数列,若 ,则
A.4B.5C.6D.7
3.设数列 是公差为 的等差数列,若 ,则 ()
A.4B.3C.2D.1
4.已知数列 满足 ,且 ,那么 ()
A.8B.9C.10D.11
5.在数列{an}中,若 ,a1=8,则数列{an}的通项公式为()
A.an=2(n+1)2B.an=4(n+1)C.an=8n2D.an=4n(n+1)
6.在数列 中, =1, ,则 的值为()
A.99B.49C.101D.102
7.在数列 中, , , ,则 ()
A.6B.7C.8D.9
8.等差数列 中, ,则 ( ).
A.110B.120C.130D.140
9.已知数列 是等差数列, ,则 ( )
A.36B.30C.24 D.1
10.在等差数列 中,若 ,则 ()
A.10B.5C. D.
11.等差数列 满足 ,则其前10项之和为( )
【详解】
根据题意,设 ,数列 是等差数列,
则 , ,
则 ,
即 ;
解可得 ;
故答案为:
【点睛】
本题考查等差数列的性质,关键是求出数列 的通项公式.
19.
【解析】
【分析】
本次考察的是等差数列通项公式的求法。
【详解】
,
【点睛】
等差数列通项公式除了掌握 ,考生还应掌握
(完整版)等差数列练习题有答案

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。
等差数列典型例题及详细解答

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

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。
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等差数列的通项公式及应用习题
一、单选题(每道小题 3分共 63分 )
1. 已知等差数列{a n }中,a2=2,a5=8,则数列的第10项为
A.12 B.14 C.16 D.18
2. 已知等差数列前3项为-3,-1,1,则数列的第50项为
[ ] A.91 B.93 C.95 D.97
3. 已知等差数列首项为2,末项为62,公差为4,则这个数列共有
[ ] A.13项 B.14项 C.15项 D.16项
4. 已知等差数列的通项公式为a n=-3n+a,a为常数,则公差d=
[ ]
5. 已知等差数列{a n }中,a1=1,d=3,那么当a n=298时,项数n
等于
[ ] A.98 B.99 C.100 D.101
6. 在等差数列{a n }中,若a3=-4,a5=11,则 a11等于
[ ] A.56 B.18 C.15 D.45
7. 在等差数列{a n } 中,若a1+a2=-18,a5+a6=-2,则30是这个数列的
[ ] A.第22项 B.第21项 C.第20项 D.第19项
[ ] A.45 B.48 C.52 D.55
9. 已知等差数列{a n }中,a8比a3小10,则公差d的值为
[ ] A.2 B.-2 C.5 D.-5
10. 已知等差数列{a n }中,a6比a2大10个单位,则公差d的值为
[ ]
11. 已知数列a,-15,b,c,45是等差数列,则a+b+c的值是
[ ] A.-5 B.0 C.5 D.10
12. 已知等差数列{a n }中,a1+a2+a3=-15,a3+a4=-16,则a1=
[ ] A.-1 B.-3 C.-5 D.-7
13. 已知等差数列{a n}中,a10=-20,a20n=20,则这个数列的首项a1为
[ ] A.-56 B.-52 C.-48 D.-44
14. 已知等差数列{a n }满足a2+a7=2a3+a4,那么这个数列的首项是
[ ]
15. 已知等差数列{a n }中,a10=10,a12=16,则这个数列的首项是
[ ] A.-6 B.6 C.-17 D.17
16. 已知数列{a n }是等差数列,且a3+a11=40,则a6+a7+a8等于
[ ] A.84 B.72 C.60 D.43
17. 已知数列-30,x,y,30构成等差数列,则x+y=
[ ] A.20 B.10 C.0 D.40
18. 已知等差数列的首项a1和公差d是方程x2-2x-3=0的两根,且知d>a,则这个数列的第30项是
[ ] A.86 B.85 C.84 D.83
19. 已知等差数列{a n }中,a1+a3+a5=3,则a2+a4=
[ ] A.3 B.2 C.1 D.-1
20. 等差数列{a n }中,已知a5+a8=a,那么a2+a5+a8+a11的值为
[ ] A.a B.2a C.3a D.4a
[ ] A.第21项 B.第41项 C.第48项 D.第49项
二、填空题(每道小题 3分共 12分 )
1. 等差数列7,11,15,…,195,共有__________项.
2. 已知等差数列5,8,11,…,它的第21项为_________.
3. 已知等差数列-1,-4,-7,-10,…,则-301是这个数列的第______项.
4. 已知等差数列{a n }中,a4=10,a8=22,则a10=_____________.
等差数列的通项公式及应用习题1答案
一、单选题
1. D
2. C
3. D
4. A
5. C
6. A
7. B
8. A
9. B
10. B
11. A
12. B
13. A
14. C
15. C
16. C
17. C
18. A
19. B
20. B
21. C
二、填空题
1. 48
2. 65
3. 101
4. 28。