内容正文:
考向14 等差数列
1.(2021·山东高考真题)某学校合唱团参加演出,需要把120名演员排成5排,而且从第二排起,每排比前一排多3名,求第一排应安排多少名演员.
【答案】18
【分析】根据已知条件,利用等差数列的前n项和公式求第一排的演员数量即可.
【详解】由题意,各排人数组成等差数列
,
设第一排人数是
,公差
,前5项和
,
由
知:
,解得
.
∴第一排应安排18名演员.
2.(2020·山东高考真题)某男子擅长走路,9天共走了1260里,其中第1天、第4天、第7天所走的路程之和为390里.若从第2天起,每天比前一天多走的路程相同,问该男子第5天走多少里.这是我国古代数学专著《九章算术》中的一个问题,请尝试解决.
【答案】140里.
【分析】由条件确定,该男子这9天中每天走的路程数构成等差数列,根据等差数列的通项公式,和前
项和公式,列式求解.
【详解】解:因为从第2天起,每天比前一天多走的路程相同,
所以该男子这9天中每天走的路程数构成等差数列,
设该数列为
,第1天走的路程数为首项
,公差为
,
则
,
.
因为
,
,
所以
,解得
,
则
,
所以该男子第5天走140里.
3.(2019·上海高考真题)已知数列
,
,前
项和为
.
(1)若
为等差数列,且
,求
;
(2)若
为等比数列,且
,求公比
的取值范围.
【答案】(1)
;(2)
;
【分析】(1)通过
,求解出
,通过求和公式得到
;(2)根据
可得
且
,从而得到不等式
,解不等式得到结果.
【详解】(1)由
且
(2)由题意可知
则
且
或
又
【点睛】本题考查等差数列求和、等比数列前
项和的应用问题.利用等比数列前
项和的极限求解
的范围的关键在于能够明确存在极限的前提,然后通过公式得到关于
的不等式,求解不等式得到结果.
1.数列是特殊的函数,要利用函数的观点认识数列.
2.已知递推关系求通项公式的三种常见方法:
(1)算出前几项,再归纳、猜想.
(2)形如“an+1=pan+q”这种形式通常转化为an+1+λ=p(an+λ),由待定系数法求出λ,再化为等比数列.
(3)递推公式化简整理后,若为an+1-an=f(n)型,则采用累加法;若为=f(n)型,则采用累乘法.
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都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.
数学语言表达式:an+1-an=d(n∈N+,d为常数).
(2)如果三个数x,A,y组成等差数列,那么A叫做x和y的等差中项,且A=.
2.等差数列的通项公式与前n项和公式
(1)若等差数列{an}的首项是a1,公差是d,则其通项公式为an=a1+(n-1)d.
(2)前n项和公式:Sn=na1+.
=
3.等差数列的性质
(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)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.
(5)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列也为等差数列.
一、单选题
1.(2021·上海高三专题练习)椭圆
上有10个不同的点
,若点
坐标为
,数列
是公差为
的等差数列,则
的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】设椭圆上一点
,可知
,则可求出
,即可求出
的最大值为
.
【详解】设椭圆上一点
,其中
且
,
则
,∴
,
∴
.故选:C.
【点睛】本题考查椭圆上点到定点距离的取值范围,考查等差数列的性质,属于中档题.
2.(2020·上海高三专题练习)设函数
,
是公差为
的等差数列,
,则
( )
A.0
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由
,又
是公差为
的等差数列,可求得
,由题意可求得
,从而可求得答案.
【详解】
,
,
是公差为
的等差数列,
,由和差化积公式可得,
,
,
,
设
,所以
,
所以函数
在定义域内单调递增.所以方程
最多只有一个解.
当
时,
.所以
.
EMBED Equation.DSMT4
.
故选:D.
【点睛】本题主要考查等差数列的性质和三角恒等变换,考查利用导数研究函数的单调性,考查利用导数研究方程的根,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.
二、填空题
3.(2020·上海高三专题练习)设公差不为
的等差数列
的前
项和为
.若数列
满足:存在三个不同的正整数
,使得
成等比数列,
也成等比数列,则
的最小值