内容正文:
第1讲 等差数列、等比数列
[考情分析] 1.等差、等比数列基本量和性质的考查是高考热点,经常以小题的形式出现.
2.数列求和及数列的综合问题是高考考查的重点.
考点一 等差数列、等比数列的基本运算
核心提炼
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.
(2)等比数列的通项公式:an=a1·qn-1.
(3)等差数列的求和公式:Sn==na1+d.
(4)等比数列的求和公式:Sn=
例1 (1)(2021·淄博模拟)已知{an}为等比数列,Sn为其前n项和,若2S3=a2+a3+a4,则公比q等于( )
A. B. C.1 D.2
答案 D
解析 因为2S3=a2+a3+a4,
所以2(a1+a2+a3)=a2+a3+a4,
即2a1+a2+a3=a4,
因为a1≠0,所以2+q+q2=q3,
即(q-2)(q2+q+1)=0,
因为q2+q+1≠0,所以q=2.
(2)(2021·吕梁模拟)已知Sn为等差数列{an}的前n项和,满足a3=3a1,a2=3a1-1,则数列的前10项和为( )
A. B.55 C. D.65
答案 C
解析 设等差数列{an}的公差为d,则
所以a1=1,d=1,所以Sn=n+=,
所以=,所以-=-=,
所以是以1为首项,为公差的等差数列,
数列的前10项和T10=10+×=.
规律方法 等差数列、等比数列问题的求解策略
(1)抓住基本量,首项a1、公差d或公比q.
(2)熟悉一些结构特征,如前n项和为Sn=an2+bn(a,b是常数)的形式的数列为等差数列,通项公式为an=p·qn-1(p,q≠0)的形式的数列为等比数列.
(3)由于等比数列的通项公式、前n项和公式中变量n在指数位置,所以常用两式相除(即比值的方式)进行相关计算.
跟踪演练1 (1)已知等比数列{an}的各项均为正数,且,,a2成等差数列,则等于( )
A.9 B.6 C.3 D.1
答案 A
解析 设公比为q,由,,a2成等差数列,
可得+a2=,
所以+a1q=,
则q2-2q-3=0,解得q=-1(舍去)或q=3.
所以==q2=9.
(2)(2021·重庆一中检测)我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有蒲(水生植物名)生一日,长三尺;莞(植物名,俗称水葱、席子草)生一日,长一尺.蒲生日自半,莞生日自倍.问几何日而长等?”意思是:今有蒲生长1日,长为3尺;莞生长1日,长为1尺.蒲的生长逐日减半,莞的生长逐日增加1倍.若蒲、莞长度相等,则所需的时间约为( )
(结果保留一位小数,参考数据:lg 2≈0.30,lg 3≈0.48)
A.2.6 B.2.5 C.2.7 D.2.8
答案 A
解析 设蒲(水生植物名)的长度组成等比数列{an},其中a1=3,公比为,其前n项和为An.莞(植物名)的长度组成等比数列{bn},其中b1=1,公比为2,其前n项和为Bn.
则An=,Bn=,
令=,
化为2n+=7,
解得2n=6或2n=1(舍去).
∴n==1+≈2.6.
∴需2.6日蒲、莞长度相等.
考点二 等差数列、等比数列的性质
核心提炼
1.通项性质:若m+n=p+q=2k(m,n,p,q,k∈N*),则对于等差数列,有am+an=ap+aq=2ak,对于等比数列有aman=apaq=a.
2.前n项和的性质
(1)对于等差数列有Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…成等差数列;对于等比数列有Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…成等比数列(q=-1且m为偶数情况除外).
(2)对于等差数列,有S2n-1=(2n-1)an.
例2 (1)(2021·崇左模拟)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a3+a4+a5+a6+a7=150,则S9等于( )
A.225 B.250 C.270 D.300
答案 C
解析 等差数列{an}的前n项和为Sn,且a3+a4+a5+a6+a7=150,
∴a3+a4+a5+a6+a7=5a5=150,
解得a5=30, ∴S9=(a1+a9)=9a5=270.
(2)(2021·全国甲卷)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若S2=4,S4=6,则S6等于( )
A.7 B.8 C.9 D.10
答案 A
解析 方法一 因为S2=4,S4=6,且易知公比q≠±1,所以由等比数列的前n项和公式,
得
两式相除,得q2=,
所以或
所以S6==7.
方法二 易知S2,S4-S2,S6-S4构成等比数列,
由等比中项得S2(S6-S4)=(S4-S2)2,
即4(S6-6)=22,所以S6=7.
规律方法 等差数列、等比数列的性质问题的求解策略
(1)抓关系,抓住项与项之间的关系及项