内容正文:
第1讲 等差数列与等比数列(讲·教师版)
高考定位
1.等差数列与等比数列是高考主要考查的两种基本数列,其中对基本量和性质的考查是高考考查的热点,经常以客观题的形式呈现,难度中等,有时也出现在第12题或第16题位置上,难度偏大.
2.对于等差数列与等比数列的综合考查主要以求通项、求和为主.有时也与数学文化、不等式、函数或概率的知识进行交汇创新考查.
核心整合
1.等差数列、等比数列的基本公式(n∈N*)
(1)等差数列的通项公式:an=a1+(n-1)d,an=am+(n-m)d.
(2)等比数列的通项公式:an=a1·qn-1,an=amqn-m.
(3)等差数列的求和公式:Sn==na1+d;
(4)等比数列的求和公式:Sn==.
2.等差数列、等比数列常用性质
(1)“下标和”与“片段和”的性质
等差数列{an}
等比数列{an}
性
质
(1)若m,n,p,q,∈N*,且m+n=p+q=,
则am+an=ap+aq=;
(2)Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…仍成等差数列
(1)若m,n,p,q,∈N*,且m+n=p+q=,
则am·an=ap·aq=;
(2)Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…仍成等比数列(Sm≠0)
(2)等差数列{an}中利用中项求和:
(1)若n为奇数,则Sn=na.
(2)若n为偶数,则Sn=(a+a+1).
(3)在等差数列中,当项数为偶数2n时,有S偶-S奇=nd,=;当项数为奇数2n-1时,有S奇-S偶=an,=.
(4)在等比数列中,当项数为偶数2n时,=q.
3.等差(等比)数列的判定方法
等差数列
等比数列
定义法
an+1-an=d
=q(q≠0)
通项法
an=a1+(n-1)d
an=a1·qn-1
中项法
2an=an-1+an+1
(n≥2)
a=an-1an+1
(n≥2,an≠0)
前n项和法
Sn=an2+bn
(a,b为常数)
Sn=kqn-k
(k≠0,q≠0,1)
真题体验
1.(2021•北京高考)和是两个等差数列,其中为常值,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由已知条件可得,则,因此.故选B.
2.【2021•全国高考甲卷文科】记为等比数列的前n项和.若,,则( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】A
【解析】∵为等比数列的前n项和,∴,,成等比数列
∴,∴,∴.故选A.
3.(2021•北京高考)数列是递增的整数数列,且,,则的最大值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】C
【解析】若要使n尽可能的大,则,递增幅度要尽可能小,不妨设数列是首项为3,公差为1的等差数列,其前n项和为,则,,,所以n的最大值为11.故选C.
2.(2020·全国卷Ⅱ理科·T4) 北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层.上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石) ( )
A.3 699块 B.3 474块 C. 3 402块 D.3 339块
【答案】C.
【解析】设每一层有n环,由题可知从内到外每环的扇面形石板数之间构成等差数列,且公差d=9,首项a1=9,由等差数列的性质可知Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等差数列,且-=n2d, 由题意得9n2=729,所以n=9,则三层共有扇面形石板为S3n=S27=27a1+×9=3 402(块).
4.(2020·北京高考·T8)在等差数列{an}中,a1=-9,a5=-1.记Tn=a1a2…an(n=1,2,…),则数列{Tn} ( )
A.有最大项,有最小项 B.有最大项,无最小项
C.无最大项,有最小项 D.无最大项,无最小项
【答案】B.
【解析】设公差为d,因为a1=-9,a5=a1+4d=-1,所以d=2,所以a1,…,a5<0,a6,…>0,所以T1<0,T2>0,T3<0,T4>0,T5<0,以后都小于0,且越来越小.
5.(2020·新高考全国Ⅰ卷)将数列{2n-1}与{3n-2}的公共项从小到大排列得到数列{an},则{an}的前n项和为 .
【答案】3n2-2n
【解析】由题意知数列{2n-1}为1,3,5,7,9,11,13,…,{3n-2}为1,4,7,10,13,16,19,…,所以数列为1,7,13,19,…,即an=1+6(n-1)=6n-5,所以数列的前n项和为=3n2-2n.
6.(2020·全国卷