内容正文:
第26讲 等差数列及其前n项和
1.通过生活中的实例,理解等差数列的概念和通项公式的意义.
2.探索并掌握等差数列的前n项和公式,理解等差数列的通项公式与前n项和公式的关系.
3.能在具体的问题情境中,发现数列的等差关系,并解决相应的问题.
4.体会等差数列与一元一次函数的关系.
等差数列的基本运算、基本性质,等差数列的证明是考查的热点.本讲内容在高考中既可以以选择题、填空题的形式进行考查,也可以以解答题的形式进行考查.解答题往往与数列的计算、证明、等比数列、数列求和、不等式等问题综合考查,难度为中低档.
[知识梳理]
1.等差数列的有关概念
(1)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都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d表示.符号表示为__an+1-an=d__(n∈N*).
(2)等差中项:三个数a,A,b成等差数列的充要条件是 A= ,其中A叫做a,b的__等差中项__.
[注意] 要注意概念中的“从第2项起”,如果一个数列不是从第2项起,而是从第3项或第4项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不一定是等差数列.
2.等差数列的有关公式
(1)通项公式:an=__a1+(n-1)d__.
(2)前n项和公式:Sn= na1+d = .
3.等差数列的性质
已知数列{an}是等差数列,Sn是其前n项和.
(1)通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N*).
(2)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak+al=am+an.
(3)若{an}的公差为d,则{a2n}也是等差数列,公差为2d.
(4)若{an},{bn}是等差数列,则{pan+qbn}也是等差数列.
(5)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…构成等差数列.
常用结论
(1)等差数列与函数的关系
①通项公式:当公差d≠0时,等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d=dn+a1-d是关于n的一次函数,且一次项系数为公差d.若公差d>0,则为递增数列,若公差d<0,则为递减数列.
②前n项和公式:当公差d≠0时,Sn=na1+d=n2+n是关于n的二次函数且常数项为0.
(2)两个常用结论
①关于等差数列奇数项和与偶数项和的性质
若项数为2n,则S偶-S奇=nd,=;
若项数为2n-1,则S偶=(n-1)an,S奇-S偶=an,=.
②两个等差数列{an},{bn}的前n项和Sn,Tn之间的关系为=.
[基础自测]
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(1)若一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.( )
(2)已知数列{an}的通项公式是an=pn+q(其中p,q为常数),则数列{an}一定是等差数列.( )
(3)数列{an }为等差数列的充要条件是对任意n∈N*,都有2an+1=an+an+2.( )
(4)等差数列{an}的单调性是由公差d决定的.( )
(5)等差数列的前n项和公式是常数项为0的二次函数.( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)×
2.已知Sn为等差数列{an}的前n 项和,a2=2,S4=14,则S6=( )
A.32 B.39
C.42 D.45
答案 B
解析 设公差为d,由题意得解得所以S6=6a1+d=39.故选B项.
3.已知{an}为等差数列,其前n 项和为Sn,若a1=1,a3=5,Sn=64,则n=( )
A.6 B.7
C.8 D.9
答案 C
解析 因为d==2,Sn=na1+d=n+n(n-1)=64,解得n=8.故选C项.
4.已知等差数列-8,-3,2,7,…,则该数列的第100项为________.
解析 由题意得,该数列的首项为-8,公差为5,设该等差数列为{an},则a100=-8+99×5=487.
答案 487
5.已知数列{an}中,a1=1,an=an-1+(n≥2),则数列{an}的通项公式为________.
解析 当n≥2时,an=an-1+,所以{an}是首项为1,公差为的等差数列,则an=1+(n-1)×=n+.
答案 an=n+
考点一 等差数列基本量的运算…………自主练透
1.(2022·吉林长春监测)已知Sn为等差数列{an}的前n项和,若a2=15,S5=65,则a1+a4=( )
A.24 B.26
C.28 D.30
答案 C
解析 设等差数列{an}的公差为d,则由题意得解得所以a1+a4=a1+a1+3d=17+17-6=28.故选C项.
2.(多选)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S3=0,a4=8,则( )
A.Sn=2n2-6