内容正文:
金版教程 高考科学复习解决方案 数学
第二节 等差数列
课标解读:1.理解等差数列的概念.2.掌握等差数列的通项公式与前n项和公式.3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用等差数列的有关知识解决相应的问题.4.了解等差数列与一次函数的关系.
考向预测:预计2024年高考将会从以下两个角度来考查:(1)等差数列及其前n项和的基本运算与性质;(2)等差数列的综合应用,可能与等比数列、函数、方程、不等式相结合考查,难度中档.
1.等差数列的有关概念
(1)等差数列的定义
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,定义表达式为an-an-1=d(常数)(n≥2,n∈N*).
(2)等差中项
若三个数a,A,b成等差数列,则A叫做a与b的等差中项,且有2A=a+b.
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=或Sn=na1+d.
3.等差数列的常用性质
(1)通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N*).
(2)若已知等差数列{an},公差为d,前n项和为Sn,则
①等间距抽取ap,ap+t,ap+2t,…,ap+(n-1)t,…为等差数列,公差为td;
②等长度截取Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…为等差数列,公差为m2d;
③算术平均值,,,…,即数列为等差数列,公差为.
(3)若项数为偶数2n,则S2n=n(a1+a2n)=n(an+an+1),S偶-S奇=nd,=;
若项数为奇数2n-1,则S2n-1=(2n-1)an,S奇-S偶=an,=.
(4)若{an},{bn}是等差数列,则{pan+qbn}(其中p,q为常数)也是等差数列.
1.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,且公差为p.
2.在等差数列{an}中,a1>0,d<0,则Sn存在最大值;若a1<0,d>0,则Sn存在最小值.
3.等差数列{an}的单调性:当d>0时,{an}是递增数列;当d<0时,{an}是递减数列;当d=0时,{an}是常数列.
4.数列{an}是等差数列⇔Sn=An2+Bn(A,B为常数).
5.若{an}与{bn}为等差数列,且前n项和分别为Sn与Tn,则=.
1.概念辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若数列{an}满足an+1-an=n,则数列{an}是等差数列.( )
(2)等差数列的前n项和Sn是项数为n的二次函数.( )
(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}的前n项和Sn=.( )
(5)设等差数列{an}的前n项和为Sn,则Sn与an不可能相等.( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
2.小题热身
(1)(2022·福建福州质检)在等差数列{an}中,若a1+a2=5,a3+a4=15,则a5+a6=( )
A.10 B.20
C.25 D.30
答案 C
解析 等差数列{an}中,每相邻2项的和仍然构成等差数列,设其公差为d,若a1+a2=5,a3+a4=15,则d=15-5=10,因此a5+a6=(a3+a4)+d=15+10=25.
(2)(2022·山东青岛一模)记Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=1,S3=,则数列{an}的通项公式为an=( )
A.n B.
C.2n-1 D.
答案 B
解析 设等差数列{an}的公差为d,则S3=3a1+d=3+3d=,解得d=,∴an=1+(n-1)×=.
(3)(2022·全国乙卷)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若2S3=3S2+6,则公差d=________.
答案 2
解析 由2S3=3S2+6可得2(a1+a2+a3)=3(a1+a2)+6,化简得2a3=a1+a2+6,即2(a1+2d)=2a1+d+6,解得d=2.
(4)已知{an}是等差数列,其前n项和为Sn,若a3=2,且S6=30,则S9=________.
答案 126
解析 由已知可得解得
∴S9=9a1+d=-90+36×6=126.
(5)已知数列{an}为等差数列,a2+a8=8,则a1+a5+a9=________.
答案 12
解析 a1+a9=a2+a8=2a5=8,则a5=4,所以a1+a5+a9=3a5=12.
考点一 等差数列基本量的运算
(1)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 公差