数列——等差数列
【考纲解读】
理解等差数列的概念。
掌握等差数列的通项公式n a 及前n 项和公式。
能根据具体条件识别等差数列,并灵活运用等差数列的性质解决问题。 了解等差数列通项公式与一次函数、等差数列前n 项和与二次函数的关系。
【知识储备】
—
知识点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,公差通常用字母d 表示。
知识点2、等差数列的通项公式
如果等差数列{}n a 的首项是1a ,公差是d ,则有d a a n n =-+1(d 是常数)或n n n n a a a a -=-+++112, 叠加得到等差数列的通项为:d n a a n )1(1-+= 该公式整理后是关于n 的一次函数。 例1:已知{}n a 是一个等差数列,请在下表中填入适当的数或式子。
@
3a
5a
d
-5 ;
9
2 -6.5
)
1a n
a
知识点3、等差中项
^
如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项即:2
b
a A +=
或b a A +=2
例2:已知{}n a 是等差数列。
(1)有3122a a a +=,那么7352a a a +=是否成立? 9152a a a +=呢?为什么? (2))1(211n >+=+-n a a a n n 是否成立? (3)
(4)
)0(2k k n >>+=+-k n a a a n n 是否成立?据此你能得出什么结论?
)
知识点4、等差数列的前n 项和
2
)(1n n a a n S +=
将d n a a n )1(1-+=带入可得 d n n na S n 2)
1(1-+
=
该公式整理后是关于n 的二次函数。
例3:根据下列各题中的条件,求相应的等差数列{}n a 的前n 项和n S 。
【
(1);,,8n 18481=-=-=a a
(2)7.0185.141=-==d a a n ,,。
知识点5、等差数列的判定方法
?
?
定 义 法:若d a a n n =-+1(d 是常数)或n n n n a a a a -=-+++112,则数列{}n a 是等差数列。
?
:
?
等 差 中项:若212+++=n n n a a a 或)1(2k k n >>+=+-k n a a a n n ,则数列{}n a 是等差数列。
? 通项公式法:若通项公式B An a n +=为一次函数,则数列{}n a 是等差数列, 且公差A d =,首项B A a +=1。
? 前n 项和法:若前n 项和Bn An S +=2
n ,则数列{}n a 是等差数列,
且公差A d 2=,首项B A a +=1。 例4:已知数列{}n a 的前n 项和n n S n 3
2
412+=,求这个数列的通项公式。
\
知识点6、等差数列的性质
① 等差数列任意两项间的关系:如果n a 是等差数列的第n 项,m a 是等差数列的第m 项,且n m ≤,公差为d ,则有d
m n a a m n )(-+=
——该公式为等差数列的递推公式。 对于等差数列{}n a ,若q p m n +=+,则q p m n a a a a +=+
也就是: =+=+=+--23121n n n a a a a a a
、
例5:已知{}n a 是等差数列。有,,722283==+a a a 则=9a 。
{}n a 是等
② 若数列差数列,n S 是其前
n 项的和,
k
S a a a a a a a a 3++++++++++
*N k ∈,那么k S ,k k S S -2,k k S S 23-成等差数列。如下图所示:
③ 等差数列的前n 项和的性质:
@
若项数为()*
2n n ∈N , 则()21n n n S n a a +=+,且S S nd -=偶奇,
1
n
n S a S a +=奇偶.
若项数为()
*
21n n -∈N ,则()2121n n S n a -=-,且n S S a -=奇偶,
1
S n
S n =
-奇偶
(其中n S na =奇,()1n S n a =-偶)。
例6:设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若735S =,则4a = 。
【题型划归】
题型一、利用递推公式d a a n n +=+1或d m n a a m n )(-+=求值。
例1、设数列{}n a 的首项)N ( 2,711∈+=-=+n a a a n n 且满足,则=17a 。
《
万能解题模板:
【现炒现卖】
在数{}n a 中,23=a ,1221+=+n n a a ,则101a 的值为( )
A .49
B .50
C .51
D .52
—
题型二、利用等差中项)0(2k k n >>+=+-k n a a a n n 求值。
例2、已知{}n a 为等差数列,1282=+a a 则5a 等于( ) A.4 B.5 C.6 D.7
万能解题模板:
~
【现炒现卖】
等差数列{}n a 的前三项依次为 6-a ,52-a ,23+-a ,则a 等于( ) A.-1 B.1 C.-2 D.2
题型三、利用等差数列性质q p m n +=+,有q p m n a a a a +=+求值。
例3、已知等差数列}{n a 中,12497,1,16a a a a 则==+= 。 万能解题模板:
|
【现炒现卖】
若等差数列{}n a 中,37101148,4,a a a a a +-=-=则7a = 。
题型四、已知其中几项的值,求公差d 、通项公式n a 、前n 项和n S 、及n S 的最大(小)值等。
例4、等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若=,则,43231S a a == 。
万能解题模板:
【
【现炒现卖】
等差数列{}n a 中,3524a a +=,22=a ,则7a = 。
题型五、已知前k 项和的值及后k 项和的值,求项数n 或者n S 。
例5、在等差数列{}n a 中,78,1521321=++=++--n n n a a a a a a ,155=n S ,则=n 。
—
万能解题模板:
【现炒现卖】
等差数列{}n a 中,已知12310a a a a p +++
+=,98n n n a a a q --+++=,则其前n 项和
n S = 。
~
题型六、已知n S ,利用1
1(1)(2)n n
n S n a S S n -=?=?-?≥求通项公式n a 。
例6、已知数列}{n a 的前n 项和322+=n S n ,求数列}{n a 的通项公式n a 。
万能解题模板:
<
【现炒现卖】
已知数列{}n a 中,,31=a 前n 项和1)1)(1(2
1
-++=n n a n S 。求证:数列{}n a 是等差数列。
[
题型七、已知k S ,k S 2,k S 3的关系,利用k S ,k k S S -2,k k S S 23-成等差数列求其中几个量。 例7、设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,4S =14,30812=-S S ,则8S = 。
万能解题模板:
|
【现炒现卖】
设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若39S =,636S =,则789a a a ++= 。
题型八、利用等差数列的前n 项和的性质:①若项数为()*2n n ∈N ,则()21n n n S n a a +=+,且
nd S S =-奇偶,②若项数为()
*21n n -∈N ,则()2121n n S n a -=-,且n S S a -=奇偶,(其中n S na =奇,()1n S n a =-偶).
例8、设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若735S =,则4a =( )
A .8
B .7
C .6
D .5
、
万能解题模板:
【现炒现卖】
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. 5
B. 7
C. 9
D. 11
@
课后强化巩固
【基础巩固】
1、等差数列1,-1,-3,…,-89的项数是( )
A.92
B.47
C.46
D.45 2、在等差数列{}n a 中,35=a ,26-=a ,则=++1054a a a 。
)
3、已知数列的通项25+-=n a n ,则其前n 项和为=n S 。
4、记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若42=S ,204=S ,则该数列的公差n 等于( ) A.7 B.6 C.3 D.2
5、等差数列{}n a 中,已知3
1
1=
a ,452=+a a ,33=n a ,则n 为( ) A.48 B.49 C.50 D.51
6、等差数列-2,1,4,…的前n 项和为( ) A.
()5321-n n B.()7321-n n C.()532
1
+n n D.()7321+n n
>
7、已知等差数列{}n a 满足099321=++++a a a a ,则( )
A.0991>+a a
B.0991<+a a
C.0991=+a a
D.5050=a 8、数列{}n a 的前n 项和23n S n n -=,则n a =___________。 9、在等差数列}{n a 中,5,801-==d a ,求n S 的最大值。
《
10、三个数成等差数列,和为18,积为66,求这三个数。
【能力加强】
1、首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差的取值范围是( ) A.d >3
8 B.d <3 C.
38≤d <3 D.3
8
<d ≤3
】
2、在数列}{n a 中,31=a ,且对任意大于1的正整数n ,点),(1-n n a a 在直03=--y x 上, 则n a =_____________。
3、设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,4S =14,30S S 710=-,则=9S 。
4、等差数列{}n a 中,11=a ,1453=+a a ,其前n 项和n S =100,则n =( )
A.9
B.10
C.11
D.12 5、设S n
是等差数列{}n a 的前n 项和,若
==5
935,95S S
a a 则( ) A.1 B.-1 C.2 D.
2
1
6、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( )
~
A.13项
B.12项
C.11项
D.10项 7、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.42 8、一个等差数列中15a = 33,25a = 66,则35a =__________。 9、等差数列{}n a 的前n 项和记为n S .已知.50,302010==a a (1)求通项n a ; (2)若n S =242,求n .
%
10、已知数列{}n a 是一个等差数列,且21a =,55a =-。 (1)求{}n a 的通项n a ; (2)求{}n a 前n 项和n S 的最大值。
]
【尖子训练】
1、如果1a ,2a ,…,8a 为各项都大于零的等差数列,公差0d ≠,则( ) A.1a 8a >45a a B.1a 8a <45a a C.1a 8a =45a a D.1a +8a >4a +5a
2、若两个等差数列{}n a 和{}n b 的前n 项和分别是n n S T ,,已知
73n n S n T n =+,则55
a b 等于( ) A.7
B.
2
3
C.
278
D.
214
3、已知等差数列{}n a 中,q a p =,)(q p p a q ≠=,则______=+q p a 。
【
4、等差数列{}n a ,n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知77=S ,7515=S ,n T 为数列?
??
???n S n 的前n 项和,
求n T 。
5、已知{}n a 是等差数列,21=a ,183=a ;{}n b 也是等差数列,422=-b a ,
3214321a a a b b b b ++=+++。
(1)求数列{}n b 的通项公式及前n 项和n S 的公式;
(2)数列{}n a 与{}n b 是否有相同的项? 若有,在100以内有几个相同项?若没有,请说明理由。
}
>
*
¥
6、设等差数列{}n a 的首项1a 及公差d 都为整数,前n 项和为n S 。 (1)若11a =0,14S =98,求数列{}n a 的通项公式;
(2)若1a ≥6,11a >0,14S ≤77,求所有可能的数列{}n a 的通项公式.
-
"
-
解析
【知识储备】
例1、答案:
)
例2、答案:三个问均成立,结论是:事实上等差数列中某一项是与其等距离的前后两项的等差中项。 例3、答案:(1)8828
81n -=+=)(a a S (2)25.5812
25
,251n 1=+==-=)(n n a a S d a a n 。 例4、答案:1211324111=+==S a ,21241=?=d ,12
5
21+=n a n 。
例5、答案:159=a 。 例6、答案:54=a 。
【题型划归】
,
例1、
?关键词: 2,711+=-=+n n a a a 。
?通过关键词提取到的关键信息: 21==-+d a a n n 。
?逻辑思维分析:由71-=a , 21==-+d a a n n ,所以此数列为等差数列,可用d n a a n )1(1-+=
求d a a )117(117-+=。
?答题过程:71-=a , 21==-+d a a n n 可求2521177)117(117=?-+
-=-+=)(d a a 。 万能解题模板:
>
第1步:利用递推公式求出公差d ;
第2步:看题目中是否有首项1a ,若没有则利用递推公式d m n a a m n )(-+=求出n a ,若有则用通项公式
d n a a n )1(1-+=求出n a 。
【现炒现卖】答案:C ;解析:5.0=d ,515.0)3101(2101=?-+=a 。 例2、
?关键词:等差数列,?12582a a a ,=+。
?通过关键词提取到的关键信息:角标2582?=+。
>
?逻辑思维分析:通过角标关系可知5a 是82a a 、的等差中项,由k k n 2+-+=n n a a a 可得2
8
25a a a +=。
?答题过程:62
12
2825==+=a a a 。 万能解题模板:
第1步:分析给出的三项角标之间是否符合等差中项关系; 第2步:利用等差中项公式k k n 2+-+=n n a a a 求解。
【现炒现卖】答案:B ;解析:前三项符合等差中项关系,)()()(236252+-+-=?-∴a a a 。
·
例3、
?关键词:等差数列,?12497,1,16a a a a ==+。 ?通过关键词提取到的关键信息:12497+=+
?逻辑思维分析:知由角标关系及等差数列可得12497a a a a +=+,则49712a a a a -+= ?答题过程:1511649712=-=-+=a a a a 万能解题模板:
第1步:分析给出的四项角标之间是否符合q p m n +=+关系;
第2步:利用等数数列的性质q p m n +=+,则q p m n a a a a +=+求解。
,
【现炒现卖】答案:12;解析:分析角标,前一个等式有3a ,后一个等式有4a -,相加得d -;前一个等式还有10a -,后一个等式还有11a ,相加得d ;d -与d 抵消了,只剩下7a ,因此,可以把两个等式加起来,即得127=a 例4、
?关键词:等差数列,?,,43231S a a ==
?通过关键词提取到的关键信息:432=+a a
?逻辑思维分析:423=+a a ,由等差数列的性质可得43241=+=+a a a a ,则)()(32414a a a a S +++= ?答题过程:432=+a a ,43241=+=+a a a a ,8)()(32414=+++=a a a a S
,
万能解题模板:
第1步:通过已知两项找其关系,如果需要可利用递推或等差中项公式求出d ;
第2步:若题目求通项公式,可用递推d m n a a m n )(-+=求解,若求前n 项和,可利用等差数列性质
=+=+=+--23121n n n a a a a a a ,再用2
)
(1n n a a n S +=
求解。 【现炒现卖】答案:27;解析:122
5
34=+=a a a ,10224==-d a a ,5=d ,27)27(27=?-+=d a a 。 例5、
?关键词:等差数列,78,1521321=++=++--n n n a a a a a a ,155=n S ,?n 。 ?通过关键词提取到的关键信息:前三项+后三项=93,1552
)
(1=+=
n n a a n S 。 )
?逻辑思维分析:由等差数列性质23121--+=+=+n n n a a a a a a 知,
93)(3)()()(123121=+=+++++--n n n n a a a a a a a a ,可算出n a a +1,由2
)
(1n n a a n S +=
即可算出n 。
?答题过程:937815)(3)()()(123121=+=+=+++++--n n n n a a a a a a a a ,311=+n a a ,
1552
312)(1==+=
n
a a n S n n ,10=n 。
万能解题模板:
第1步:由等差数列性质 =+=+=+--23121n n n a a a a a a ; 第2步:利用2
)
(1n n a a n S +=
求解。 【现炒现卖】答案:20)(q p n + ;解析:10
1q
p a a n +=
+。 例6、
!
?关键词:322
+=n S n 。
?通过关键词提取到的关键信息:3)1(22
1+-=-n S n 。
?逻辑思维分析:322+=n S n ,3)1(22
1+-=-n S n ,由1--=n n n S S a 可求出n a 。
?答题过程:322+=n S n ,3)1(22
1+-=-n S n ,241-=-=-n S S a n n n 。
万能解题模板:
第1步:通过n S 与n 的关系,递推出1-n S 与1-n 的关系; 第2步:利用1--=n n n S S a 求解。
;
【现炒现卖】解析:1)1)(1(21-++=
n n a n S ,1)1(2
1
11-+=--n n a n S ,1--=n n n S S a ,整理得1
)1(1=---n n na a n ①,
则1
)1(1=+-+n n a n na
②, ②-①得0211=+--+n n n na na na ,整理得11-+-=-n n n n a a a a ,即{}n a 是等差数列。 例7、
?关键词:等差数列,4S =14,30812=-S S ,8S ? ?通过关键词提取到的关键信息:角标4、8、12成倍数关系。
…
?逻辑思维分析:由等差数列性质k S ,k k S S -2,k k S S 23-成等差数列,知d S S S 24812=--,
d S S S +=-448,即可求出8S 。
?答题过程:1624812==--d S S S ,8=d ,20614448=+=+=-d S S S ,348=S 。 万能解题模板:
第1步:寻找角标的成倍关系;
第2步:利用等差数列性质k S ,k k S S -2,k k S S 23-成等差数列,求解相关量。
【现炒现卖】答案:解析:,18)(,2733636==--=-d S S S S S 4569=-S S 。 例8、
?关键词:等差数列,735S =,4a =?
?通过关键词提取到的关键信息:角标7是奇数,且,7142=-?。
?逻辑思维分析:由角标关系,利用等差数列性质项数为12-n (奇数),则()2121n n S n a -=-可得477a S =。 ?答题过程:5357447===a a S ,。 万能解题模板:
第1步:寻找角标的关系;
第2步:利用利用等差数列性质①若项数为(
)*
2n n ∈N ,则()21n n n S n a a +=+,且nd S S
=-奇偶
,②若
项数为(
)*
21n n -∈N ,则()21
21n n S
n a -=-,且n S S a -=奇偶,
(其中n S na =奇,()1n S n a =-偶),求n n S a 或。
【现炒现卖】答案:B ;解析:有奇数项,33
441=
-=n n S S 偶奇,解得4=n ,所以712=-n 。
【基础巩固】
1、答案:C.
2、答案:-49.
3、答案:2
52n
n --.
4、答案:C.
5、答案:C.
6、答案:B.
7、答案:C.
8、答案:42+-=n a n ;解析:23n S n n -=是Bn An S n +=2的形式,.2,221=+=-==∴B A a A d
9、答案:630;解析:n n d n n na S n 2165252)1(21+-=-+
= ①,配方得2
5
)233()233(2522?+--=n S n ②,因为n ,所以n 只能取11或12;将11、12带入①式求得6306051211==S S ,。
10、答案:11、6、1;解析:已知的数字只有两个,因此只能列两个方程,而求的三个未知数,多了一个未知数,所以我们可以根据等差数列的性质,巧妙的设未知数,即设三个数分别为d a a d a +-、、,也
就只有两个未知数,???=+-=+++-∴66)()(18
)()(d a a d a d a a d a ,解得?
??-==∴556或d a 。
【能力加强】
1、答案:D.
2、答案:2
3n . 3、答案:54. 4、答案:B. 5、答案:A. 6、答案:A. 7、答案:C. 8、答案:99.
9、答案:102+=n a n ,11=n ;
解析:2101020=∴+=d d a a ,102)10(10+=-+=n d n a a n ,121=a ,
2
)
10212(2)(1++=
+=
n n a a n S n n ,解得2211-=或n 。 10、答案:52+-=n a n ,4(max)=n S ;
解析:2325-=∴+=d d a a ,52)2(2+-=-+=n d n a a n ,31=a ,4)2(2
)
(21+--=+=
n a a n S n n ,∴当2=n 时,n S 有最大值4。 【尖子训练】
1、答案:B ;解析:d a a d a a a a 12111817)7(+=+= ①,2
1211154127)4)(3(d d a a d a d a a a ++=++=②,
∴>∴≠002d d ②>①,。
2、答案:D ;解析:
3
99
799995555+?===T S b a b a 。 3、答案:0;解析:d p q a a p q )(-+=,d p q q p )(-+=∴,解得1-=d ,0=+=+qd a a p q p 。
4、答案:4
92n
n -;解析:1,7447=∴=a a S ,同理58=a ,1,448=∴=-d d a a ,d a a 314+=,
321-=-=∴n a a n ,,25),5(2-=∴-=∴n n S n n S n n ,所以n T 是首项为-2公差为2
1
的等差数列,
4
9)252(22n n n n T n -=-+-=。
5、答案:)(2
32
n n S n +=
,有; 解析:(1)10,8,2213==∴+=a d d a a ,62=∴b ,2323)(2a b b =+,3,9'
3==∴d b ,
n d n b b n 3)2('2=-+=∴,)(2
3
)(221n n b b n S n n +=+=
; (2)由(1)的68-=n a n ,设681-=n a n ,23n b n =,有21368n n =-,+∈-=N n n n 21
223
8,,所以18n 必须是3的倍数,即1n 是3的倍数,令1006243)(,321≤-==∴∈=+k n b N k k n n ,,解得k
k ,12
53
≤可取1、2、3、4,即在100以内有四个相同的项:18、42、66、90。 6、答案:222+-=n a n ;
解析:(1)
14)(7)(7411414114=∴+=+=a a a a a S ,,d a a 7411+=,2021=-=∴a d ,,222+-=∴n a n ;(2)由已知条件有:???
??≤+<---≤-?????≤+>+≥∴?????≤>≥11
1320202122,111320106,77061
1111114111d a d a a d a d a a S a a 即
131-≤d ,由②③联立解得1,,7
11
-=∴∈-
>d Z d d ,将1-=d 带入②③解得