等差数列知识点总结及练习
等差数列及其前n项和复习(全面知识点+精选例题)精编材料word版

二、等差数列1.等差数列的定义如果一个数列从第2项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫作等差数列,这个常数叫作等差数列的公差,通常用字母d 表示.递推式表示为1n n a a d +-=或1(2)n n a a d n --=≥.例如:数列{}n a 满足12n n a a +=+,则数列{}n a 是公差为2的等差数列. 注:0d >时,为递增数列;0d <时,为递减数列;0d =时,为常数列. 2.等差中项若三个数a ,A ,b 成等差数列,则A 叫作a 与b 的等差中项. 此时2a b A +=3.等差数列的通项公式等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,则1(1)n a a n d =+-.4.等差数列的性质(1)等差数列{}n a 的第m 项为m a ,则()n m a a n m d =+-.★ 例如:8123107652a a d a d a d a d =+=+=+=-=L .(2)若m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+,若2m n p +=,则2m n p a a a +=.★ 例如:1928374652a a a a a a a a a +=+=+=+=,12132n n n a a a a a a --+=+=+=L . (3)下标成等差数列且公差为m 的项k a ,k m a +,2k m a +,L 组成公差为md 的等差数列. 例如:135721,,,,,,n a a a a a -L L 组成公差为2d 的等差数列;51015205,,,,,,n a a a a a L L 组成公差为5d 的等差数列.(4){}n a 是公差为d 的等差数列,则{}n ka b +也是等差数列,公差为kd . (5){}n a ,{}n b 都是等差数列,则{}n n a b ±,{}n n pa qb ±也是等差数列.5.判断一个数列是等差数列的方法 (1)定义法:1n n a a d +-=(常数).(2)等差中项法:122++=+n n n a a a 或112-+=+n n n a a a .★ (3)通项公式法:=n a kn b +(公差为k ).(4)前n 项和公式法:2n S An Bn =+(不含常数项的二次函数).★三、等差数列的前n 项和1.等差数列前n 项和公式n a 通项公式得到)★ 21()22n d dS n a n =+-(以n 为变量,体现二次函数) 2n S An Bn =+(简化写法,不含常数项的二次函数)2.和的有关性质等差数列{}n a ,公差为d ,前n 项和为n S ,那么: (1){}n S n也成等差数列,其首项与{}n a 首项相同,公差是{}n a 公差的12.(2)等差数列{}n b ,前n 项和为n T (21(21)n n S n a -=-).★ (3)数列232,,,k k k k k S S S S S --L 是等差数列,公差为2k d .★ (4)S 奇表示奇数项的和,S 偶表示偶数项的和,则有:①当项数为偶数2n 时,S S nd -=偶奇,1nn S a S a +=奇偶; ②当项数为奇数21n -时,n S S a -=奇偶,1S nS n =-奇偶.3.和与函数的关系及和的最值 21()22n d dS n a n =+-简写为2()n S An Bn n =+∈*N ,可以把(,)n n S 看作是二次函数图像上孤立的点,因此可以用二次函数的性质来研究和的性质,比如对称和求最值.例15等差数列{}na中,120S=,且1015S S=,求当n取何值时,nS有最大值,并求出这个最大值.解析:由二次函数对称性,及1015S S=,可知对称轴为101512.52+=距离12.5最近的整数为12和13,即当12n=或13时,nS有最大值即1213S S=,所以13a=,1131313()1302a aS+==.答案:1213130S S==例16等差数列{}na中,17a=,公差为d,前n项和为nS,当且仅当8n=时,nS取得最大值,则d的取值范围为______.解析:由题意可知89770780a da d=+>⎧⎨=+<⎩,解得718d-<<-.答案:7(1,)8--数学浪子整理制作,侵权必究。
(完整版)等差数列知识点及类型题

等差数列知识点及类型题一、数列由n a 与n S 的关系求n a由n S 求n a 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,则用分段函数的形式表示为11(1)(2)n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩。
〖例1〗根据下列条件,确定数列{}n a 的通项公式。
nn n S a a 222,0=+>分析:将无理问题有理化,而后利用n a 与n S 的关系求解。
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,1()(2)n n a a d n --=≥常数,第二种是利用等差中项,即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{n a }的通项公式为n 的一次函数,即n a =An+B,则{n a }是等差数列;(2)前n 项和法:若数列{n a }的前n 项和n S 是2n S An Bn =+的形式(A ,B 是常数),则{n a }是等差数列。
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2〗已知数列{n a }的前n 项和为n S ,且满足111120(2),2n n n n S S S S n a ---+=≥=g (1)求证:{1nS }是等差数列; (2)求n a 的表达式。
【变式】已知数列{a n }的各项均为正数,a 1=1.其前n 项和S n 满足2S n =2pa 2n +a n-p (p ∈R), 则{a n }的通项公式为________.(二)等差数列的基本运算1、等差数列的通项公式n a =1a +(n-1)d 及前n 项和公式11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+,共涉及五个量1a ,n a ,d,n, n S ,“知三求二”,体现了用方程的思想解决问题;2、数列的通项公式和前n 项和公式在解题中起到变量代换作用,而1a 和d 是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法。
数列知识点总结及题型归纳---含答案

数列一、等差数列题型一、等差数列定义: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,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示。
用递推公式表示为1(2)n n a a d n --=≥或1(1)n n a a d n +-=≥。
例:等差数列12-=n a n ,=--1n n a a 题型二、等差数列的通项公式:1(1)n a a n d =+-;说明:等差数列(通常可称为A P 数列)的单调性:d 0>为递增数列,0d =为常数列,0d < 为递减数列。
例:1.已知等差数列{}n a 中,12497116a a a a ,则,==+等于( ) A .15 B .30 C .31 D .642.{}n a 是首项11a =,公差3d =的等差数列,如果2005n a =,则序号n 等于 (A )667 (B )668 (C )669 (D )6703.等差数列12,12+-=-=n b n a n n ,则n a 为 n b 为 (填“递增数列”或“递减数列”)题型三、等差中项的概念:定义:如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项。
其中2a bA += a ,A ,b 成等差数列⇔2a bA +=即:212+++=n n n a a a (m n m n n a a a +-+=2) 例:1.设{}n a 是公差为正数的等差数列,若12315a a a ++=,12380a a a =,则111213a a a ++= ( )A .120B .105C .90D .752.设数列{}n a 是单调递增的等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项是( ) A .1 B.2 C.4 D.8题型四、等差数列的性质:(1)在等差数列{}n a 中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等差中项; (2)在等差数列{}n a 中,相隔等距离的项组成的数列是等差数列; (3)在等差数列{}n a 中,对任意m ,n N +∈,()n m a a n m d =+-,n ma a d n m-=-()m n ≠;(4)在等差数列{}n a 中,若m ,n ,p ,q N +∈且m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+; 题型五、等差数列的前n 和的求和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+n da )(2n 2112-+=。
等差数列知识点总结与基本题型

等差数列知识点总结与基本题型一、基本概念 1、等差数列的概念(1)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,公差通常用字母d 表示。
(2)对于公差d ,需强调的是它是每一项与它前一项的差(从第2项起)要防止把被减数与减数弄颠倒。
(3)0d>⇔等差数列为递增数列0d =⇔等差数列为常数列 0d <⇔等差数列为递减数列(4)一个等差数列至少由三项构成。
2、等差数列的通项公式 (1)通项公式:1(1)na a n d =+-,(当1n =时,等式也成立);(2)推导方法:①不完全归纳法:在课本中,等差数列的通项公式是由1234,,,,a a a a 归纳而得,这种利用一些特殊现象得出一般规律的方法叫不完全归纳法。
②迭加法:也称之为逐差求和的方法:2132,,a a d a a d -=-=431,,n n a a d a a d --=-=,上述式子相加,1(1)n a a n d -=-,即1(1)n a a n d =+-。
③迭代法:1223()2()2n n n n n a a d a d d a d a d d ----=+=++=+=++313(1)n a d a n d-=+==+-。
(3)通项公式的应用与理解①可根据d 的情况来分析数列的性质,如递增数列,递减数列等。
②用于研究数列的图象。
11(1)()n a a n d dn a d =+-=+-,∴(Ⅰ)0d ≠时,na 是n的一次函数,由于n N *∈,因此,数列{}n a 的图象是直线1()n a dn a d =+-上的均匀排开的无穷(或有穷)个孤立点。
(Ⅱ)0d=时,1n a a =,表示平行于x 轴的直线上的均匀排开的无穷(或有穷)个孤立点。
不难得出,任意两项可以确定一个等差数列。
③从函数知识的角度考虑等差数列的通项公式:11(1)n a a n d d n a d =+-=+-,n a 是关于n的一次式()n N*∈,所以等差数列的通项公式也可以表示为n a pn q =+(设1,p d q a d==-)。
高一等差数列及其前n项和知识点+例题+练习 含答案

1.等差数列的定义 一般地,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 +b 2,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 n )2或S n =na 1+n (n -1)2d . 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.设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若a 1=-11,a 4+a 6=-6,则当S n 取最小值时,n =________________________________________________________________________. 答案 6解析 设等差数列{a n }的公差为d ,∵a 1+a 9=a 4+a 6=-6,且a 1=-11,∴a 9=5,从而d =2.∴S n =-11n +n (n -1)=n 2-12n ,∴当n =6时,S n 取最小值.2.一个首项为23,公差为整数的等差数列,如果前6项均为正数,从第7项起为负数,则它的公差为________.答案 -4解析 a n =23+(n -1)d ,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ a 6>0,a 7<0, 即⎩⎪⎨⎪⎧23+5d >0,23+6d <0,解得-235<d <-236, 又d 为整数,所以d =-4.3.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=________.答案 88解析 S 11=11(a 1+a 11)2=11(a 4+a 8)2=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=________.答案 28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________.(2)已知在等差数列{a n }中,a 2=7,a 4=15,则前10项和S 10=________.答案 (1)52 (2)210 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×(10-1)2×12=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改编)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=________________________________________________________________________.(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________. 答案 (1)5 (2)2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=5(a 1+a 5)2=5a 3=5. (2)∵S n =n (a 1+a n )2,∴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=1(2-1a 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 n n+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________.①公差为3的等差数列 ②公差为4的等差数列③公差为6的等差数列 ④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______________. 答案 (1)③ (2)a n =1n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 -1)2·⎝⎛⎭⎫-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=13(a 1+a 13)2=-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 n m -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________.(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________.(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)6 (2)5或6 (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.(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.(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 -1)2d =20n -n (n -1)2×2 =-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=________.(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________. 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=10(a 1+a 10)2=10(a 3+a 8)2=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)45 (2)-110 (3)S 5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:40分钟)1.(2015·课标全国Ⅰ改编)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和,若S 8=4S 4,则a 10=________________________________________________________________________. 答案 192解析 ∵公差为1,∴S 8=8a 1+8×(8-1)2×1=8a 1+28,S 4=4a 1+6. ∵S 8=4S 4,∴8a 1+28=4(4a 1+6),解得a 1=12, ∴a 10=a 1+9d =12+9=192. 2.(2015·北京改编)设{a n }是等差数列,下列结论中正确的是________.①若a 1+a 2>0,则a 2+a 3>0;②若a 1+a 3<0,则a 1+a 2<0;③若0<a 1<a 2,则a 2>a 1a 3;④若a 1<0,则(a 2-a 1)(a 2-a 3)>0.答案 ③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①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②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③正确;若a 1<0,则(a 2-a 1)·(a 2-a 3)=d ·(-d )=-d 2≤0,故④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 =________. 答案 5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.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=________.答案 3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=3.5.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________.答案 7或8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)=40-5n 7,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8.6.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.在等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=-3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{a n }的前k 项和S k =-35,求k 的值.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d .由a 1=1,a 3=-3,可得1+2d =-3,解得d =-2.从而a n =1+(n -1)×(-2)=3-2n .(2)由(1)可知a n =3-2n ,所以S n =n [1+(3-2n )]2=2n -n 2.由S k =-35,可得2k -k 2=-35,即k 2-2k -35=0,解得k =7或k =-5.又k ∈N *,故k =7.10.(2015·济南模拟)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6.5≤n ≤7.5,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.已知正项等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 12=24,则a 6·a 7的最大值为________. 答案 4解析 在等差数列{a n }中,∵S 12=6(a 6+a 7)=24,∴a 6+a 7=4,令x >0,y >0,由基本不等式可得x ·y ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22,当且仅当x =y 时“=”成立.又a 6>0,a 7>0,∴a 6·a 7≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a 6+a 722=4,当且仅当a 6=a 7=2时,“=”成立.即a 6·a 7的最大值为4.12.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 +1)(a 1+a k +1)2=(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 n n +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 -1)2×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 n n +c =2n 2-n n +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2c2+c=0,所以c=-1或c=0(舍去),2时,{b n}是等差数列,经验证c=-12故c=-12.。
等差数列及其前n项和知识点讲解+例题讲解(含解析)

等差数列及其前n 项和一、知识梳理1.等差数列的概念(1)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.数学语言表达式:a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数).(2)若a ,A ,b 成等差数列,则A 叫做a ,b 的等差中项,且A =a +b 2.2.等差数列的通项公式与前n 项和公式(1)若等差数列{a n }的首项是a 1,公差是d ,则其通项公式为a n =a 1+(n -1)d .(2)前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)d 2=n (a 1+a n )2. 3.等差数列的性质(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 k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.(4)若S n 为等差数列{a n }的前n 项和,则数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列.(5)若S n 为等差数列{a n }的前n 项和,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也为等差数列. 小结:1.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,且公差为p .2.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.3.等差数列{a n }的单调性:当d >0时,{a n }是递增数列;当d <0时,{a n }是递减数列;当d =0时,{a n }是常数列.4.数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn (A ,B 为常数).二、例题精讲 + 随堂练习1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)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.( )(2)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( )(3)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.( )(4)等差数列的前n 项和公式是常数项为0的二次函数.( ) 解析 (3)若公差d =0,则通项公式不是n 的一次函数.(4)若公差d =0,则前n 项和不是二次函数.答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×2.设数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a 6=2且S 5=30,则S 8等于( )A.31B.32C.33D.34解析 由已知可得⎩⎨⎧a 1+5d =2,5a 1+10d =30, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=263,d =-43,∴S 8=8a 1+8×72d =32. 答案 B3.在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=450,则a 2+a 8=________. 解析 由等差数列的性质,得a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=5a 5=450,∴a 5=90,∴a 2+a 8=2a 5=180.答案 1804.(2018·全国Ⅰ卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若3S 3=S 2+S 4,a 1=2,则a 5=( )A.-12B.-10C.10D.12解析 设等差数列{a n }的公差为d ,则3(3a 1+3d )=2a 1+d +4a 1+6d ,即d =-32a 1.又a 1=2,∴d =-3,∴a 5=a 1+4d =2+4×(-3)=-10. 答案 B5.(2019·上海黄浦区模拟)已知等差数列{a n }中,a 2=1,前5项和S 5=-15,则数列{a n }的公差为( )A.-3B.-52C.-2D.-4 解析 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,因为⎩⎨⎧a 2=1,S 5=-15,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =1,5a 1+5×42d =-15, 解得d =-4.答案 D6.(2019·苏北四市联考)在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8>0,且S 9<0,则S 1,S 2,…,S 9中最小的是______.解析 在等差数列{a n }中,∵a 3+a 8>0,S 9<0,∴a 5+a 6=a 3+a 8>0,S 9=9(a 1+a 9)2=9a 5<0, ∴a 5<0,a 6>0,∴S 1,S 2,…,S 9中最小的是S 5.答案 S 5考点一 等差数列基本量的运算【例1】 (1)(2017·全国Ⅰ卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,则{a n }的公差为( )A.1B.2C.4D.8 (2)(2019·潍坊检测)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 11=22,a 4=-12,若a m =30,则m =( )A.9B.10C.11D.15 解析 (1)法一 设等差数列{a n }的公差为d ,依题意得⎩⎪⎨⎪⎧(a 1+3d )+(a 1+4d )=24,6a 1+6×52d =48,所以d =4.法二 等差数列{a n }中,S 6=(a 1+a 6)×62=48,则a 1+a 6=16=a 2+a 5,又a 4+a 5=24,所以a 4-a 2=2d =24-16=8,则d =4.(2)设等差数列{a n }的公差为d ,依题意得⎩⎪⎨⎪⎧S 11=11a 1+11×(11-1)2d =22,a 4=a 1+3d =-12,解得⎩⎨⎧a1=-33,d =7,∴a m =a 1+(m -1)d =7m -40=30,∴m =10.答案 (1)C (2)B【训练1】 (1)等差数列log 3(2x ),log 3(3x ),log 3(4x +2),…的第四项等于()A.3B.4C.log 318D.log 324(2)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 3=6,S 4=12,则S 6=________. 解析 (1)∵log 3(2x ),log 3(3x ),log 3(4x +2)成等差数列, ∴log 3(2x )+log 3(4x +2)=2log 3(3x ),∴log 3[2x (4x +2)]=log 3(3x )2,则2x (4x +2)=9x 2,解之得x =4,x =0(舍去).∴等差数列的前三项为log 38,log 312,log 318,∴公差d =log 312-log 38=log 332,∴数列的第四项为log 318+log 332=log 327=3.(2)法一 设数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由S 3=6,S 4=12,可得⎩⎨⎧S 3=3a 1+3d =6,S 4=4a 1+6d =12,解得⎩⎨⎧a 1=0,d =2,所以S 6=6a 1+15d =30.法二 由{a n }为等差数列,故可设前n 项和S n =An 2+Bn , 由S 3=6,S 4=12可得⎩⎨⎧S 3=9A +3B =6,S 4=16A +4B =12,解得⎩⎨⎧A =1,B =-1,即S n =n 2-n ,则S 6=36-6=30. 答案 (1)A (2)30考点二 等差数列的判定与证明【例2】 (经典母题)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 -12(n -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.【训练2】 (2017·全国Ⅰ卷)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.已知S 2=2,S 3=-6.(1)求{a n }的通项公式;(2)求S n ,并判断S n +1,S n ,S n +2是否成等差数列.解 (1)设{a n }的公比为q ,由题设可得⎩⎨⎧a 1(1+q )=2,a 1(1+q +q 2)=-6,解得⎩⎨⎧q =-2,a 1=-2.故{a n }的通项公式为a n =(-2)n .(2)由(1)可得S n =a 1(1-q n )1-q=-23+(-1)n 2n +13. 由于S n +2+S n +1=-43+(-1)n 2n +3-2n +23. =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤-23+(-1)n ·2n +13=2S n , 故S n +1,S n ,S n +2成等差数列.考点三 等差数列的性质及应用角度1 等差数列项的性质【例3-1】 (2019·临沂一模)在等差数列{a n }中,a 1+3a 8+a 15=120,则a 2+a 14的值为( )A.6B.12C.24D.48 解析 ∵在等差数列{a n }中,a 1+3a 8+a 15=120,由等差数列的性质,a 1+3a 8+a 15=5a 8=120,∴a 8=24,∴a 2+a 14=2a 8=48.答案 D角度2 等差数列和的性质【例3-2】 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.63B.45C.36D.27 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,所以a 7+a 8+a 9=45.答案 B规律方法 1.项的性质:在等差数列{a n }中,若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则a m +a n =a p +a q .2.和的性质:在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,则(1)S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1);(2)S 2n -1=(2n -1)a n .【训练3】 (1)已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=-2 015,S 2 0152 015-S 2 0092 009=6,则S 2 019=________.(2)(2019·荆州一模)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5=3,a 8=8,则a 12的值是( )A.15B.30C.31D.64(3)等差数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,若S n T n =3n -22n +1,则a 7b 7等于( ) A.3727B.1914C.3929D.43 解析 (1)由等差数列的性质可得⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也为等差数列. 设其公差为d ,则S 2 0152 015-S 2 0092 009=6d =6,∴d =1.故S 2 0192 019=S 11+2 018d =-2 015+2 018=3,∴S 2 019=3×2 019=6 057.(2)由a 3+a 4+a 5=3及等差数列的性质,∴3a 4=3,则a 4=1.又a 4+a 12=2a 8,得1+a 12=2×8.∴a 12=16-1=15.(3)a 7b 7=2a 72b 7=a 1+a 13b 1+b 13=a 1+a 132×13b 1+b 132×13=S 13T 13=3×13-22×13+1=3727. 答案 (1)6 057 (2)A (3)A考点四 等差数列的前n 项和及其最值【例4】 (2019·衡水中学质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1≠0,常数λ>0,且λa 1a n =S 1+S n 对一切正整数n 都成立.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设a 1>0,λ=100,当n 为何值时,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫lg 1a n 的前n 项和最大? 解 (1)令n =1,得λa 21=2S 1=2a 1,a 1(λa 1-2)=0,因为a 1≠0,所以a 1=2λ,当n ≥2时,2a n =2λ+S n ,2a n -1=2λ+S n -1,两式相减得2a n -2a n -1=a n (n ≥2).所以a n =2a n -1(n ≥2),从而数列{a n }为等比数列,a n =a 1·2n -1=2n λ.(2)当a 1>0,λ=100时,由(1)知,a n =2n 100,则b n =lg 1a n =lg 1002n =lg 100-lg 2n =2-n lg 2, 所以数列{b n }是单调递减的等差数列,公差为-lg 2,所以b 1>b 2>…>b 6=lg 10026=lg 10064>lg 1=0,当n ≥7时,b n ≤b 7=lg 10027<lg 1=0,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫lg 1a n 的前6项和最大. 规律方法 求等差数列前n 项和S n 的最值的常用方法:(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 (a ≠0),通过配方或借助图象求二次函数的最值.(2)利用等差数列的单调性,求出其正负转折项,进而求S n 的最值.①当a 1>0,d <0时,满足⎩⎨⎧a m ≥0,a m +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值为S m (当a m +1=0时,S m +1也为最大值);②当a 1<0,d >0时,满足⎩⎨⎧a m ≤0,a m +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值为S m (当a m +1=0时,S m +1也为最小值).【训练4】 (1)等差数列{a n }的公差d ≠0,且a 3,a 5,a 15成等比数列,若a 5=5,S n 为数列{a n }的前n项和,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和取最小值时的n 为( ) A.3B.3或4C.4或5D.5(2)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________.解析 (1)由题意知⎩⎨⎧(a 1+2d )(a 1+14d )=25,a 1+4d =5,由d ≠0,解得a 1=-3,d =2,∴S n n =na 1+n (n -1)2d n =-3+n -1=n -4,则n -4≥0,得n ≥4,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和取最小值时的n 为3或4. (2)因为等差数列{a n }的首项a 1=20,公差d =-2,S n =na 1+n (n -1)2d =20n -n (n -1)2×2 =-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. 答案 (1)B (2)110三、课后练习1.(2019·济宁模拟)设数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,且2na n =(n -1)a n -1+(n +1)a n +1(n ≥2且n ∈N *),则a 18=( )A.259B.269C.3D.289 解析 令b n =na n ,则2b n =b n -1+b n +1(n ≥2),所以{b n }为等差数列,因为b 1=1,b 2=4,所以公差d =3,则b n =3n -2,所以b 18=52,则18a 18=52,所以a 18=269.答案 B2.(2019·青岛诊断)已知等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n (n ∈N *),若S n T n =2n -1n +1,则a 12b 6=( )A.154B.158C.237D.3 解析 由题意不妨设S n =n (2n -1),T n =n (n +1), 所以a 12=S 12-S 11=12×23-11×21=45,b 6=T 6-T 5=6×(6+1)-5×(5+1)=42-30=12,所以a 12b 6=4512=154. 答案 A3.设数列{a n }的通项公式为a n =2n -10(n ∈N *),则|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=________. 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. 答案 1304.(2019·长沙雅礼中学模拟)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知a 1+a 13=26,S 9=81.(1)求{a n }的通项公式;(2)令b n =1a n +1a n +2,T n =b 1+b 2+…+b n ,若30T n -m ≤0对一切n ∈N *成立,求实数m 的最小值.解 (1)∵等差数列{a n }中,a 1+a 13=26,S 9=81, ∴⎩⎨⎧2a 7=26,9a 5=81,解得⎩⎨⎧a 7=13,a 5=9,∴d =a 7-a 57-5=13-92=2, ∴a n =a 5+(n -5)d =9+2(n -5)=2n -1.(2)∵b n =1a n +1a n +2=1(2n +1)(2n +3) =12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-12n +3, ∴T n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+15-17+…+12n +1-12n +3 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫13-12n +3, ∵12⎝ ⎛⎭⎪⎫13-12n +3随着n 的增大而增大,知{T n }单调递增. 又12n +3>0,∴T n <16,∴m ≥5, ∴实数m 的最小值为5.。
高考一轮复习 等差数列 知识点+例题+练习

自主梳理1.等差数列的有关定义(1)一般地,如果一个数列从第____项起,每一项与它的前一项的____等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.符号表示为____________ (n ∈N *,d 为常数).(2)数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是____________,其中A 叫做a ,b 的____________.2.等差数列的有关公式(1)通项公式:a n =____________,a n =a m +__________ (m ,n ∈N *).(2)前n 项和公式:S n =______________=________________.3.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 }是等差数列的充要条件是其前n 项和公式S n =____________.4.等差数列的性质(1)若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则有________________,特别地,当m +n =2p 时,________________.(2)等差数列中,S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 成等差数列.(3)等差数列的单调性:若公差d >0,则数列为________;若d <0,则数列为__________;若d =0,则数列为____________.自我检测1. 已知等差数列{a n }中,a 5+a 9-a 7=10,记S n =a 1+a 2+…+a n ,则S 13的值为________.2.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=6,a 3=4,则公差d =________.3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若S 9=72,则a 2+a 4+a 9=________.4.若等差数列{a n }的前5项之和S 5=25,且a 2=3,则a 7=________.学生姓名教师姓名 班主任 日期时间段 年级 课时 教学内容 等差数列及其前n 项和教学目标 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.4.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用等差数列的有关知识解决相应的问题.重点 等差数列性质、公式灵活应用难点同上5.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 5a 3=59,则S 9S 5=________.探究点一 等差数列的基本量运算例1 等差数列{a n }的前n 项和记为S n .已知a 10=30,a 20=50,(1)求通项a n ;(2)若S n =242,求n .变式迁移1 设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),它的前10项和S 10=110,且a 1,a 2,a 4成等比数列,求公差d 和通项公式a n .探究点二 等差数列的判定例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 }中的最大值和最小值,并说明理由.变式迁移2 已知数列{a n }中,a 1=5且a n =2a n -1+2n -1(n ≥2且n ∈N *).(1)求a 2,a 3的值.(2)是否存在实数λ,使得数列{a n +λ2n }为等差数列?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.探究点三 等差数列性质的应用例3 若一个等差数列的前5项之和为34,最后5项之和为146,且所有项的和为360,求这个数列的项数.变式迁移3 已知数列{a n }是等差数列.(1)前四项和为21,末四项和为67,且前n 项和为286,求n ;(2)若S n =20,S 2n =38,求S 3n ;(3)若项数为奇数,且奇数项和为44,偶数项和为33,求数列的中间项和项数.探究点四 等差数列的综合应用例4 已知数列{a n }满足2a n +1=a n +a n +2 (n ∈N *),它的前n 项和为S n ,且a 3=10,S 6=72.若b n =12a n -30,求数列{b n }的前n 项和的最小值.变式迁移4 在等差数列{a n }中,a 16+a 17+a 18=a 9=-36,其前n 项和为S n .(1)求S n 的最小值,并求出S n 取最小值时n 的值.(2)求T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |.1.等差数列的判断方法有:(1)定义法:a n +1-a n =d (d 是常数)⇔{a n }是等差数列.(2)中项公式:2a n +1=a n +a n +2 (n ∈N *)⇔{a n }是等差数列.(3)通项公式:a n =pn +q (p ,q 为常数)⇔{a n }是等差数列.(4)前n 项和公式:S n =An 2+Bn (A 、B 为常数)⇔{a n }是等差数列.2.对于等差数列有关计算问题主要围绕着通项公式和前n 项和公式,在两个公式中共五个量a 1、d 、n 、a n 、S n ,已知其中三个量可求出剩余的量,而a 与d 是最基本的,它可以确定等差数列的通项公式和前n 项和公式.3.要注意等差数列通项公式和前n 项和公式的灵活应用,如a n =a m +(n -m )d ,S 2n -1=(2n -1)a n 等.4.在遇到三个数成等差数列问题时,可设三个数为①a ,a +d ,a +2d ;②a -d ,a ,a +d ;③a -d ,a +d ,a +3d 等可视具体情况而定.一、填空题1.已知{a n }为等差数列,a 3+a 8=22,a 6=7,则a 5=______.2.如果等差数列{}a n 中,a 3+a 4+a 5=12,那么a 1+a 2+…+a 7=________.3.已知{a n }是等差数列,a 1=-9,S 3=S 7,那么使其前n 项和S n 最小的n 是________.4.在等差数列{a n }中,若a 4+a 6+a 8+a 10+a 12=120,则a 9-13a 11的值为________.5.等差数列{a n }的前n 项和满足S 20=S 40,下列结论中正确的序号是________. ①S 30是S n 中的最大值;②S 30是S n 中的最小值;③S 30=0;④S 60=0.6.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若S 3=3,S 6=24,则a 9=________.7.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a m -1+a m +1-a 2m =0,S 2m -1=38,则m =________.8.在数列{a n }中,若点(n ,a n )在经过点(5,3)的定直线l 上,则数列{a n }的前9项和S 9=________.二、解答题9.设{a n }是一个公差为d (d ≠0)的等差数列,它的前10项和S 10=110,且a 22=a 1a 4.(1)证明:a 1=d ;(2)求公差d 的值和数列{a n }的通项公式.10.已知等差数列{a n}满足:a3=7,a5+a7=26,{a n}的前n项和为S n.(1)求a n及S n;(2)令b n=1a2n-1(n∈N*),求数列{b n}的前n项和T n. 11.在数列{a n}中,a1=1,3a n a n-1+a n-a n-1=0(n≥2).(1)证明数列{1a n}是等差数列;(2)求数列{a n}的通项;(3)若λa n+1a n+1≥λ对任意n≥2的整数恒成立,求实数λ的取值范围.。
(完整版)等差数列知识点总结及练习(精华版)

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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.等差数列的定义:d a a n n =--1(d 为常数)(2≥n );2.等差数列通项公式:*11(1)()n a a n d dn a d n N =+-=+-∈, 首项:1a ,公差:d ,末项:n a推广: d m n a a m n )(-+=. 从而mn a a d mn --=;3.等差中项(1)如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.即:2ba A +=或b a A +=2 (2)等差中项:数列{}n a 是等差数列)2(211-≥+=⇔+n a a a n n n 212+++=⇔n n n a a a4.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21n +时,1n a +是项数为2n+1的等差数列的中间项5.等差数列的判定方法(1) 定义法:若d a a n n =--1或d a a n n =-+1(常数*∈N n )⇔ {}n a 是等差数列.(2) 等差中项:数列{}n a 是等差数列)2(211-≥+=⇔+n a a a n n n 212+++=⇔n n n a a a . (3) 数列{}n a 是等差数列⇔b kn a n +=(其中b k ,是常数)。
(4) 数列{}n a 是等差数列⇔2n S An Bn =+,(其中A 、B 是常数)。
6.等差数列的证明方法定义法:若d a a n n =--1或d a a n n =-+1(常数*∈N n )⇔ {}n a 是等差数列.7.提醒:等差数列的通项公式n a 及前n 项和n S 公式中,涉及到5个元素:n n S a n d a 及、、、1,其中d a 、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2.8. 等差数列的性质: (1)当公差0d ≠时,等差数列的通项公式11(1)n a a n d dn a d =+-=+-是关于n 的一次函数,且斜率为公差d ; 前n 和211(1)()222n n n d dS na d n a n -=+=+-是关于n 的二次函数且常数项为0. (2)若公差0d >,则为递增等差数列,若公差0d <,则为递减等差数列,若公差0d =,则为常数列。
(3)当m n p q +=+时,则有q p n m a a a a +=+,特别地,当2m n p +=时,则有2m n p a a a +=.注:12132n n n a a a a a a --+=+=+=⋅⋅⋅,(4)若{}n a 、{}n b 为等差数列,则{}{}12n n n a b a b λλλ++,都为等差数列 (5) 若{n a }是等差数列,则232,,n n n n n S S S S S -- ,…也成等差数列(6)数列{}n a 为等差数列,每隔k(k ∈*N )项取出一项(23,,,,m m k m k m k a a a a +++⋅⋅⋅)仍为等差数列 (7)设数列{}n a 是等差数列,d 为公差,奇S 是奇数项的和,偶S 是偶数项项的和,n S 是前n 项的和1.当项数为偶数n 2时,()121135212n n n n a a S a a a a na --+=+++⋅⋅⋅+==奇()22246212n n n n a a S a a a a na ++=+++⋅⋅⋅+==偶()11=n n n n S S na na n a a nd ++-=-=-偶奇11n n n n S na a S na a ++==奇偶 2、当项数为奇数12+n 时,则21(21)(1)1n S S S n a S n a S n S S a S na S n +⎧=+=+=+⎧+⎪⎪⇒⇒=⎨⎨-==⎪⎪⎩⎩n+1n+1奇偶奇奇n+1n+1奇偶偶偶等差数列练习: 一、选择题1.已知为等差数列,,则等于( ) A. -1 B. 1 C. 32.设是等差数列的前n 项和,已知,,则等于( )A .13B .35C .49D . 63 3.等差数列的前n 项和为,且 =6,=4, 则公差d 等于( ) A .1 B. C. - 2 D. 3 4.已知为等差数列,且-2=-1, =0,则公差d =( ) A.-2 B.- C. 5.若等差数列的前5项和,且,则( ) 6.在等差数列中, ,则 其前9项的和S 9等于 ( )A .18B 27C 36D 9 7.已知是等差数列,,,则该数列前10项和等于( )A .64B .100C .110D .120 8.记等差数列的前项和为,若,,则( ) A .16 B .24 C .36D .489.等差数列的前项和为若( )A .12B .10C .8D .6 10.设等差数列的前项和为,若,,则( )A .63B .45C .36D .27 11.已知等差数列中,的值是 ( ) A .15B .30C .31D .646.在等差数列中, ,则 ( )。
A .72B .60C .48D .361、等差数列{}n a 中,10120S =,那么110a a +=( )A. 12B. 24C. 36D. 482、已知等差数列{}n a ,219n a n =-,那么这个数列的前n 项和n s ( )A.有最小值且是整数B. 有最小值且是分数C. 有最大值且是整数D. 有最大值且是分数 3、已知等差数列{}n a 的公差12d =,8010042=+++a a a ,那么=100S A .80 B .120C .135D .160.4、已知等差数列{}n a 中,6012952=+++a a a a ,那么=13SA .390B .195C .180D .1205、从前180个正偶数的和中减去前180个正奇数的和,其差为( )A. 0B. 90C. 180D. 3606、等差数列{}n a 的前m 项的和为30,前2m 项的和为100,则它的前3m 项的和为( )A. 130B. 170C. 210D. 2607、在等差数列{}n a 中,62-=a ,68=a ,若数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( ) A.54S S < B.54S S = C. 56S S < D. 56S S =8、一个等差数列前3项和为34,后3项和为146,所有项和为390,则这个数列的项数为( ) A. 13 B. 12 C. 11 D. 109、已知某数列前n 项之和3n 为,且前n 个偶数项的和为)34(2+n n ,则前n 个奇数项的和为( )A .)1(32+-n n B .)34(2-n n C .23n - D .321n 10若一个凸多边形的内角度数成等差数列,最小角为100°,最大角为140°,这个凸多边形的边比为( ) A .6 B .8 C .10 D .121.一个等差数列的第6项等于13,前5项之和等于20,那么 ( )(A )它的首项是-2,公差是3 (B )它的首项是2,公差是-3 (C )它的首项是-3,公差是2 (D )它的首项是3,公差是-2 2.在等差数列{a n }中,已知前15项之和S 15=60,那么a 8= ( ) (A )3 (B )4 (C )5 (D )63.在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=250,则a 2+a 8的值等于 ( ) (A )50 (B )100 (C0150 (D )200 4.设{a n }是公差为d=-21的等差数列,如果a 1+a 4+a 7…+a 58=50,那么a 3+a 6+a 9+…+a 60=( ) (A )30 (B )40 (C )60 (D )705.等差数列{a n }中,a 1+a 4+a 7=36,a 2+a 5+a 8=33,则a 3+a 6+a 9的值为 ( ) (A )21 (B )24 (C )27 (D )306.一个数列的前n 项之和为S n =3n 2+2n,那么它的第n(n ≥2)项为 ( ) (A)3n2(B)3n2+3n (C)6n+1 (D)6n-17.首项是251,第10项为开始比1大的项,则此等差数列的公差d的范围是( ) (A)d>758 (B)d<253(C)758<d<253 (D)758<d≤2538. 设{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项的和,且S 5<S 6,S 6=S 7>S 8,则下列结论错误..的是( ) A. d <0=0 >S 5 与S 7均为S n 的最大值9.若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( ) 、 项 项项项10.设数列{a n }是递增等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项是( )11.已知等差数列{a n }满足a 1+a 2+a 3+…+a 101=0,则有( )A. a 1+a 101>0B. a 2+a 100<0C. a 3+a 99=0=5112.在等比数列}{n a 中,,)0(,2019109b a a a a a a =+≠=+则=+10099a a ( )A .89a bB .99a bC .910ab D . 10)(a b13.若lg2、lg(2x-1)、lg(2x+3)成等差数列,则x 的值等于( )A. 0B. log 25C. 32D. 0或3214.若数列{a n },已知a 1=2,a n+1=a n +2n(n ≥1),则a 100的值为( ) A. 9900 B. 9902 C. 9904 D. 101001、若等差数列{n a }的前三项和93=S 且11=a ,则2a 等于( ) A .3 B .4 C .5 D .62、等差数列{}n a 的前n 项和为n S 若=则432,3,1S a a ==( ) A .12 B .10 C .8 D .63、等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若2462,10,S S S ==则等于( ) A .12 B .18 C .24 D .424、若等差数列共有12+n 项()*N n ∈,且奇数项的和为44,偶数项的和为33,则项数为 ( )A. 5B. 7C. 9D. 115、设{}n a 是公差为正数的等差数列,若80,15321321==++a a a a a a ,, 则111213a a a ++= ( )A . 120B . 105C . 90D .756、若数列{}n a 为等差数列,公差为21,且145100=S ,则=++++100642a a a a ( ) A. 60 B. 85 C. 2145D. 其它值7、一个五边形的内角度数成等差数列,且最小角是46,则最大角是( ) A. 108 B. 139 C. 144 D.1708、等差数列{}n a 共有m 3项,若前m 2项的和为200,前m 3项的和为225,则中间m 项的和为 ( ) A. 50 B. 75 C. 100 D. 125 二、填空题1、等差数列{}n a 中,若638a a a =+,则9s = .2、等差数列{}n a 中,若232n S n n =+,则公差d = .3、在小于100的正整数中,被3除余2的数的和是4、已知等差数列{}n a 的公差是正整数,且a 4,126473-=+-=⋅a a a ,则前10项的和S 10=5、一个等差数列共有10项,其中奇数项的和为252,偶数项的和为15,则这个数列的第6项是16.已知等差数列{a n }的公差是正数,则a 2·a 6=-12,a 3+a 5=-4,则前20项的和S 20的值是_____. 17. 设数列{a n }的通项为a n =2n -7(n ∈N *),则|a 1|+|a 2|+…+|a 15|= . 18.等差数列{a n }中,a 3+a 7+2a 15=40,则S 19=___________. 19.有两个等差数列{a n }、{b n },若32132121+-=+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++n n b b b a a a n n ,则b a 1313=20.等差数列{a n }有2n+1项,其中奇数项的和是24,偶数项的和是18,那么这个数列的项数是_______ 24已知等差数列}{n a 的公差为2,若431,,a a a 成等比数列,则2a 等于____________ 12.已知等差数列的前项和为,若,则.13. 设等差数列的前项和为,若,则= 14.设等差数列的前项和为,若则15.等差数列的前项和为,且则16.已知等差数列{}n a 的公差是正整数,且a 4,126473-=+-=⋅a a a ,则前10项的和S 10= 17. 已知等差数列的前n 项之和记为S n ,S 10=10 ,S 30=70,则S 40等于 。