内容正文:
考点15 等差数列及其前n项和
1.(2021·全国高考真题(理))记
为数列
的前n项和,
为数列
的前n项积,已知
.
(1)证明:数列
是等差数列;
(2)求
的通项公式.
【答案】(1)证明见解析;(2)
.
【分析】
(1)由已知
得
,且
,取
,得
,由题意得
,消积得到项的递推关系
,进而证明数列
是等差数列;
(2)由(1)可得
的表达式,由此得到
的表达式,然后利用和与项的关系求得
.
【详解】
(1)由已知
得
,且
,
,
取
,由
得
,
由于
为数列
的前n项积,
所以
,
所以
,
所以
,
由于
所以
,即
,其中
所以数列
是以
为首项,以
为公差等差数列;
(2)由(1)可得,数列
是以
为首项,以
为公差的等差数列,
,
,
当n=1时,
,
当n≥2时,
,显然对于n=1不成立,
∴
.
【点睛】
本题考查等差数列的证明,考查数列的前n项和与项的关系,数列的前n项积与项的关系,其中由
,得到
,进而得到
是关键一步;要熟练掌握前n项和,积与数列的项的关系,消和(积)得到项(或项的递推关系),或者消项得到和(积)的递推关系是常用的重要的思想方法.
1.等差数列的通项公式及前n项和公式共涉及五个量a1,n,d,an,Sn,知道其中三个就能求出另外两个(简称“知三求二”).
2.确定等差数列的关键是求出两个最基本的量,即首项a1和公差d.
3.判断数列{an}是等差数列的常用方法
(1)定义法:对任意n∈N*,an+1-an是同一常数.
(2)等差中项法:对任意n≥2,n∈N*,满足2an=an+1+an-1.
(3)通项公式法:对任意n∈N*,都满足an=pn+q(p,q为常数).
(4)前n项和公式法:对任意n∈N*,都满足Sn=An2+Bn(A,B为常数).
1.等差数列的有关概念
(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,定义表达式为an-an-1=d(常数)(n≥2,n∈N*)或an+1-an=d(常数)(n∈N*).
(2)等差中项
若三个数,a,A,b成等差数列,则A叫做a与b的等差中项,且有A=eq \f(a+b,2).
2.等差数列的有关公式
(1)通项公式:an=a1+(n-1)d.
(2)前n项和公式:Sn=na1+eq \f(nn-1,2)d或Sn=eq \f(na1+an,2).
3.等差数列的常用性质
(1)通项公式的推广:an=am+(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ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差为md的等差数列.
(4)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.
(5)S2n-1=(2n-1)an.
(6)等差数列{an}的前n项和为Sn,eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(Sn,n)))为等差数列.
1.(2019·吉林高三其他模拟(理))设
为等差数列
的前
项和,若
,且
,则
EMBED Equation.DSMT4 ( )
A.45
B.55
C.81
D.100
2.(2019·安徽高三其他模拟(理))等差数列
、
前
项和分别为
与
,且
,则
( )
A.
B.
C.1
D.
3.(2021·黑龙江高三其他模拟(理))已知等差数列
的前
项和为
,若
,则
( )
A.
B.
C.
D.
4.(2021·全国高三其他模拟(理))对于
有如下4个数列:(1)
;(2)
(3)
(4)
.其中满足条件
的个数为( )
A.
B.2
C.3
D.4
5.(2021·全国高三其他模拟(理))已知数列
的前
项和为
,
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.5
6.(2021·辽宁高三其他模拟)等差数列
的前n项和为
,若
,则
( )
A.
B.
C.10
D.
7.(2021·山西高三三模(理))《九章算术》卷七“盈不足”有这样一段话:“今有良马与驽马发长安至齐.齐去长安三千里.良马初日行一百九十三里,日增十三里.驽马初日行九十七里,日减半里.”意思是:今有良马与驽马从长安出发到齐国.齐国与长安相距3000里.良马第一日走193里,以后逐日增加13里.驽马第一日走97里,以后逐日减少0.5里.则8天后两马之间的距离为( )
A.1055里
B.1146里
C.1510里
D.1692里
8.(2021·四川绵阳市·广安中学高三其他模拟(理))已知等差数列
的前
项和为