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第2讲 等差数列
Ⅰ 考 点 解 读
知识点一:等差数列的概念
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等于同一个常数,那么这个数列叫做等差
数列.这个常数叫做等差数列的公差,用字母d表示.
即:an+1-an=d (d为常数)
注意:①对于公差d,强调的是每一项与它前一项的差,防止顺序颠倒.
②等差数列中各项可以为0,a1和d可以为0.
③对称设元法:一般地,连续奇数个项成等差数列,可设为…,x-m,x,x+m,…;
连续偶数个项成等差数列,可设为…,x-2m,x-m,x+m,x+2m,….
这样即可减少未知量的个数,也使得解方程较为方便.
知识点二:等差数列的通项公式
通项公式:an=a1+(n-1)d
拓展通项公式:an=am+(n-m)d
注意:⑴公式的推导方法——“叠加法”:
由等差数列的定义可知:a2-a1=d ①
a3-a2=d ②
……
an-an-1=d (n-1)
上式全部相加,可得an-a1=(n-1)d,即an=a1+(n-1)d.
⑵与函数关联——“一次函数”:
从函数角度来看等差数列的通项公式:an=a1+(n-1)d=d∙n+a1-d.
可知当d≠0时,an是关于n的一次式.
因此,有关等差数列的性质可用一次函数的性质来研究.
知识点三:等差数列的判定
(1)定义法:an+1-an=d (d为常数) {an}是等差数列
(2)中项法:an-1+an+1=2an (n≥2,n∈N*) {an}是等差数列
(3)函数法:an=kn+b (k,b为常数) {an}是等差数列
(4)前n项和公式法:Sn=An2+Bn (A,B为常数) {an}是等差数列
知识点四:等差数列的性质
1.单调性:①d>0 递增数列;
②d<0 递减数列;
③d=0 常数列.
2.对偶性:若m+n=p+q,则am+an=ap+aq.
3.等差中项:若a,b,c成等差数列,则b叫做a与c的等差中项,满足关系a+c=2b.
4.等距间隔性质:若{an}是等差数列,则ak,ak+m,ak+2m,… (k,m∈N*) 组成公差为md的等差数列.
知识点五:等差数列的前n项和
等差数列的前n项和公式:Sn==na1+d.
注意:⑴公式的推导方法——“倒序相加法”:
设Sn是等差数列{an}的前n项和,即Sn=a1+a2+a3+…+an,
根据等差数列{an}的通项公式,可得Sn=a1+(a1+d)+(a1+2d)+…+[a1+(n-1)d] ①
再把数列{an}各项次序反过来,可得Sn=an+(an-d)+(an-2d)+…+[an-(n-1)d] ②
将①式和②式相加,可得2Sn=n(a1+an),即Sn=.
⑵与函数关联——“二次函数”:
从函数角度来看等差数列的前n项和公式:Sn=na1+d=n2+(a1-)n.
可知当d≠0时,Sn是关于n的二次式.
因此,有关等差数列前n项和的性质可用二次函数的性质来研究.
知识点六:等差数列前n项和的性质
1.等距连续性质
若{an}是等差数列,Sm,S2m,S3m分别为{an}的前m项,前2m项,前3m项的和,
则Sm,S2m-Sm,S3m-S2m成等差数列.
2.奇偶项和性质
(1)若数列项数为偶数:(即项数为2n,an、an+1为中间两项)
①S奇+S偶=S2n=n(an+an+1); ②S偶-S奇=nd; ③=.
(2)若数列项数为奇数:(即项数为2n-1,an为中间一项)
①S奇+S偶=S2n-1=(2n-1)an; ②S奇-S偶=an; ③=.
3.an与Sn相互关系性质
两个等差数列{an},{bn}的前n项和Sn,Tn之间的关系:=.
知识点七:等差数列前n项和的最值问题
1.Sn最值的判定
①若d<0,则Sn有最大值;
②若d>0,则Sn有最小值.
2.Sn最值的求法
(1)函数法:等差数列的前n项和公式为Sn=na1+d=n2+(a1-)n,
即Sn=An2+Bn形式,可利用二次函数的性质研究Sn的最值问题.
(2)正负分界法:①若满足,则Sk取最大值;
②若满足,则Sk取最小值.
(即“正变负处最大,负变正处最小”)
Ⅱ 解 题 模 板
题型一:等差数列的概念理解
例1:已知三个数成等差数列,它们的和等于9,它们的积等于15,求这三个数.(设元的技巧)
例2:已知成等差数列的四个数之和为26,且第二个数与第三个数的积为40,求这四个数.(设元的技巧)
题型二:等差数列的通项公式
例1:在等差数列{an}中,已知a5=10,a12=31,求an.(两种思路解题)
例2:已知{an}是首项a1=1,公差d=3的等差数列,若an=2005,求n的值.
题型三: