内容正文:
专题15 等差数列
题型一:等差数列的概念
例题1.已知在等差数列中,,,则=( )
A.8 B.10 C.14 D.16
例题2.数列{}中,则该数列中相邻两项乘积为负数的是( )
A. B. C. D.
【解题技巧提炼】
1.等差数列的概念
一般地,如果数列{an}从第2项起,每一项与它的前一项之差都等于同一个常数d,即an+1-an=d恒成立,则称{an}为等差数列,其中d称为等差数列的公差.
拓展:等差数列定义的理解
(1)“每一项与它的前一项之差”这一运算要求是指“相邻且后项减去前项”强调了:①作差的顺序;②这两项必须相邻.
(2)定义中的“同一常数”是指全部的后项减去前一项都等于同一个常数,否则这个数列不能称为等差数列.
2.等差数列的通项公式及其推广
若等差数列{an}的首项为a1,公差为d,则其通项公式为an=a1+(n-1)d.该式可推广为an=am+(n-m)d(其中n,m∈N+).
思考:等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d是什么函数模型?
[答案] d≠0时,一次函数;d=0时,常数函数.
3.等差数列的单调性
等差数列{an}中,若公差d>0,则数列{an}为递增数列;若公差d<0,则数列{an}为递减数列.
等差数列的判定方法有以下三种:
1定义法:an+1-an=d常数n∈N+⇔{an}为等差数列;
2等差中项法:2an+1=an+an+2n∈N+⇔{an}为等差数列;
3通项公式法:an=an+ba,b是常数,n∈N+⇔{an}为等差数列.
但如果要证明一个数列是等差数列,则必须用定义法或等差中项法.
4.等差中项
如果x,A,y是等差数列,那么称A为x与y的等差中项,且A=.
在一个等差数列中,中间的每一项都是它的前一项与后一项的等差中项.
思考1:在等差数列中,任意两项都有等差中项吗?
[答案] 是.
5.等差数列的性质
{an}是公差为d的等差数列,若正整数s,t,p,q满足s+t=p+q,则as+at=ap+aq.
①特别地,当p+q=2s(p,q,s∈N+)时,ap+aq=2as.
②对有穷等差数列,与首末两项“等距离”的两项之和等于首末两项的和,即a1+an=a2+an-1=…=ak+an-k+1=….
思考2:在等差数列{an}中,2an=an+1+an-1(n≥2)成立吗?2an=an+k+an-k(n>k>0)是否成立?
[答案] 令s=t=n,p=n+1,q=n-1,可知2an=an+1+an-1成立;令s=t=n,p=n+k,q=n-k,可知2an=an+k+an-k也成立.
拓展:(1)从等差数列中,每隔一定的距离抽取一项,组成的数列仍为等差数列.
(2)若{an}是公差为d的等差数列,则
①{c+an}(c为任一常数)是公差为d的等差数列;
②{can}(c为任一常数)是公差为cd的等差数列;
③{an+an+k}(k为常数,k∈N+)是公差为2d的等差数列.
(3)若{an},{bn}分别是公差为d1,d2的等差数列,则数列{pan+qbn}(p,q是常数)是公差为pd1+qd2的等差数列.
(4){an}的公差为d,则d>0⇔{an}为递增数列;
d<0⇔{an}为递减数列;d=0⇔{an}为常数列.
题型二:等差数列的前n项和
例题1.已知等差数列则数列的前项的和为( )
A. B. C. D.
例题2.设等差数列的前n项和为,若数列也是等差数列,则其首项与公差的比( )
A. B. C. D.
题型一:等差数列的概念
1.在等差数列{}中,,,则=__.
2.在等差数列{an}中,a3=3,公差d=﹣2,则a6=_____.
3.若数列是等差数列,,则______.
题型二:等差数列的前n项和
1.在等差数列中,,设数列的前n项和为,则__________.
2.已知等差数列的各项均为正数,其前n项和满足,则其通项______.
【解题技巧提炼】
1.等差数列的前n项和公式
已知量
首项、末项与项数
首项、公差与项数
求和公式
Sn=
Sn=na1+d
【思考】
(1)已知等差数列的首项、末项,如何求前n项和?
答案:运用公式Sn=.
(2)已知等差数列的首项、公差,如何求前n项和?
提示:运用公式Sn=na1+d.
2.等差数列的前n项和公式与二次函数的关系
将等差数列前n项和公式Sn=na1+d整理成关于n的函数可得Sn=n2+n.
【思考】
Sn=an2+bn+c,其中a,b,c为常数,一定为一个等差数列的前n项和吗?
答案:不一定.当c=0时,Sn=an2+bn是一个等差数列的前n项和.
2.三个必备结论
(1)若等差数列{an}的项数为偶数2n,则①S2n=n(a1+a2n)=…=