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热点6-1 等差数列的通项及前n项和8大题型
主要考查等差数列的基本量计算和基本性质、等差数列的中项性质、判定与证明,这是高考热点;等差数列的求和及综合应用是高考考查的重点。这部分内容难度以中、低档题为主,结合等比数列一般设置一道选择题和一道解答题。
一、判断等差数列的方法
1、定义法:(常数)是等差数列;
2、等差中项法:是等差数列;
3、通项公式法:(,为常数)是等差数列。
4、前n项和法:(,为常数)是等差数列。
其中前两种方法适用于解答题中的证明问题;后来两种方法适用于选择填空的判断问题。
二、等差数列的前n项和常用的性质
1、设等差数列的公差为,为其前n项和,等差数列的依次项之和,,,…组成公差为的等差数列;
2、数列是等差数列⇔(a,b为常数)⇔数列为等差数列,公差为;
3、若S奇表示奇数项的和,表示偶数项的和,公差为d;
①当项数为偶数时,,,;
②当项数为奇数时,,,.
4、在等差数列,中,它们的前项和分别记为则
三、求等差数列的前n项和的最值的方法
1、二次函数法:将配方,若,则从二次函数的角度看:当时,有最小值;当时,有最大值;
当n取最接近对称轴的正整数时,取到最值.
2、邻项变号法:
当,时,满足的项数n使取最大值;
当,时,满足的项数n使取最小值。
3、不等式组法:借助当最大时,有,解此不等式组确定的范围,进而确定的值和对应的值(即最大值),类似可求的最小值。
【题型1 等差数列的基本量计算】
【例1】(2023·四川南充·四川省南充高级中学校考模拟预测)已知等差数列的前项和为,若且,则( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2023春·江苏南通·高三校考开学考试)已知等差数列的前n项和为,若数列满足:对任意的,都有,且,则( )
A.20 B.39 C.63 D.81
【变式1-2】(2023秋·上海闵行·高三上海市七宝中学校考期末)已知公差小于零的等差数列的前项和为,且,则使成立的最大正整数为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2023·四川南充·四川省南部中学校考模拟预测)设 为等差数列的前项和,,则( )
A. B. C. D.2
【变式1-4】(2023·河南郑州·统考一模)设等差数列的前项和为,,,则公差的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型2 等差中项及应用应用】
【例2】(2023·全国·校联考模拟预测)记等差数列的前项和为,若,则( )
A.4 B.8 C.12 D.16
【变式2-1】(2022秋·北京·高三北京交通大学附属中学校考阶段练习)已知数列满足,则等于( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【变式2-2】(2023·四川南充·四川省南充高级中学校考模拟预测)已知等差数列 的前项和为, 若且, 则( )
A.25 B.45 C.55 D.65
【变式2-3】(2022·四川遂宁·射洪中学校考模拟预测)设数列是等差数列,是数列的前n项和,,,则等于( )
A.10 B.15 C.20 D.25
【变式2-4】(2022秋·江西宜春·高三江西省丰城中学校联考阶段练习)已知是等差数列的前项和,若,则( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【变式2-5】(2022秋·山东济宁·高三统考期末)等差数列的前项和为,若,则__________.
【题型3 等差数列的判定与证明】
【例3】(2023·广东深圳·统考一模)记,为数列的前n项和,已知,.
(1)求,并证明是等差数列;
(2)求.
【变式3-1】(2023秋·河北邢台·高三统考期末)已知数列{}满足,.
(1)记,证明{}为等差数列,并求{}的通项公式;
(2)求{}的前2n项和.
3n2
【变式3-2】(2023秋·江苏扬州·高三校联考期末)已知数列的首项,且满足.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)若,求数列前n项和.
【变式3-3】(2022秋·福建宁德·高三校考期末)已知为数列的前项积,且.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)记,求数列的前项和.
【题型4 由Sn与an关系求通项】
【例4】(2023秋·安徽合肥·高三校考期末)已知数列的前n项和为,,,则( )
A.414 B.40