内容正文:
第2节 等差数列 ► 对应学生用书P115
[课标解读] 1.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.体会等差数列与一元一次函数的关系.
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
1.等差数列的定义
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,那么这个数列就叫作等差数列,这个常数叫作等差数列的公差,通常用字母d表示,符号表示为an-an-1=d,n∈N*且n≥2,d为常数.
2.等差中项
由三个数a,A,b组成的等差数列可以看成是最简单的等差数列,这时A叫作a与b的等差中项.根据等差数列的定义可以知道,2A=a+b.
3.通项公式
an=a1+(n-1)d=nd+(a1-d).
当d≠0时,an是关于n的一次函数模型.
4.前n项和公式
Sn==na1+d=n2+n.
5.等差数列的性质
已知{an}为等差数列,d为公差,Sn为该数列的前n项和.
(1)通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N*);
(2)在等差数列{an}中,当m+n=p+q时,am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*).特别地,若m+n=2p,则2ap=am+an(m,n,p∈N*);
(3)ak,ak+m,ak+2m,…仍是等差数列,公差为md(k,m∈N*);
(4)Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…也成等差数列,公差为n2d;
(5)若{an},{bn}是等差数列,则{pan+qbn}也是等差数列;
(6)若{an}是等差数列,则也成等差数列,其首项与{an}首项相同,公差是{an}公差的;
(7)若项数为偶数2n,则S2n=n(a1+a2n)=n(an+an+1);S偶-S奇=nd;=;
(8)若项数为奇数2n-1,则S2n-1=(2n-1)an;S奇-S偶=an;=.
[必记结论]
1.在公差为d的等差数列{an}中:
(1)d>0⇔{an}为递增数列;
(2)d=0⇔{an}为常数列;
(3)d<0⇔{an}为递减数列.
2.在等差数列{an}中,从第二项起,每一项都是它前后两项的等差中项,即{an}成等差数列⇔an+1+an-1=2an(n≥2).
3.数列{an}是等差数列⇔Sn=An2+Bn(A,B为常数).
4.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.
【小题热身】
1.思考辨析(请在括号中打“√”或“×”)
(1)数列{an}为等差数列的充要条件是其通项公式为n的一次函数.( )
(2)等差数列的前n项和公式是常数项为0且关于n的二次函数.( )
(3)等差数列{an}的单调性是由公差d决定的.( )
(4)数列{2n+1}(n∈N*)是等差数列.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.(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
解析:选C.在等差数列{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.
3.已知{an}是等差数列,满足3(a1+a5)+2(a3+a6+a9)=18,则该数列的前8项和为( )
A.36 B.24
C.16 D.12
解析:选D.由等差数列性质可得a1+a5=2a3,a3+a6+a9=3a6,所以3×2a3+2×3a6=18,即a3+a6=3,所以S8===12.
4.在等差数列{an}中,若a3+a4+a5+a6+a7=450,则a2+a8=________.
解析:由等差数列的性质,得a3+a4+a5+a6+a7=5a5=450,∴a5=90,∴a2+a8=2a5=180.
答案:180
5.已知{an}是等差数列,其前n项和为Sn,若a3=2,且S6=30,则S9=________.
解析:由已知可得解得∴S9=9a1+d=-90+36×6=126.
答案:126
备考第2步——突破核心考点,提升关键能力
考点1 等差数列基本量的运算
【考点集训】
1.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
解析:选C.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.
2.(2020·全国Ⅱ卷)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a1=-2,a2+a6=2,则S10=________.
解析:设等差数列{an}的公差为d,则