内容正文:
5.2 等差数列
[知识点一] 等差数列与等差中项
1.定义:
(1)文字语言: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;
(2)符号语言: an+1-an=d (n∈N*,d为常数).
2.等差中项:若三个数a,A,b组成等差数列,则 A 叫作a,b的等差中项.
[知识点二] 等差数列的通项公式与前n项和公式
1.通项公式:an= a1+(n-1)d .
2.前n项和公式:Sn= na1+d= .
[知识点三] 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{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.
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)如果一个数列的每一项与它的前一项的差是一个常数,那么这个数列是等差数列.( )
(2)数列0,0,0,0,…不是等差数列.( )
(3)在等差数列中,除第1项和最后一项外,其余各项都是它前一项和后一项的等差中项.( )
(4)若一个数列从第二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.( )
(5)等差数列{an}的单调性与公差d有关.( )
(6)若三个数a,b,c满足2b=a+c,则a,b,c一定是等差数列.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√
2.在等差数列{an}中,a3=2,d=6.5,则a7=( )
A.22 B.24 C.26 D.28
解析:D [a7=a3+4d=2+4×6.5=28,故选D.]
3.等差数列{an}中,已知a3=1,a9=7,则公差d=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:A [因为等差数列{an}中,a3=1,a9=7,所以,
解得,故选A.]
4.在等差数列{an}中,已知a2=2,前7项和S7=56,则公差d=( )
A.2 B.3 C.-2 D.-3
解析:B [由题意可得
,即,
解得.]
5.在数列{an}中,a1=2,an+1-an=3(n∈N*),则数列{an}的通项公式为 ________ .
解析:因为an+1-an=3,n∈N*,所以数列{an}是公差为3的等差数列,又因为a1=2,所以an=2+3(n-1)=3n-1.
答案:an=3n-1
6.在等差数列{an}中,若a3+a4+a5+a6+a7=450,则a2+a8= ________ .
解析:由等差数列的性质可得
a3+a7=a4+a6=2a5,
又因为a3+a4+a5+a6+a7=450,
所以5a5=450,a5=90,所以a2+a8=2a5=180.
答案:180
等差数列的基本运算
[例1] (1)在数列{an}中,a1=1,an+1-3=an,若an=2020,则n=( )
A.671 B.672 C.673 D.674
(2)(2019·高考全国卷Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知S4=0,a5=5,则( )
A.an=2n-5 B.an=3n-10
C.Sn=2n2-8n D.Sn=n2-2n
[解析] (1)∵a1=1,an+1-3=an,∴an+1-an=3,∴数列{an}是以1为首项,3为公差的等差数列,∴an=a1+(n-1)d=1+3(n-1)=2020,解得n=674.故选D.
(2)法一:设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
因为,所以,解得,所以an=a1+(n-1)d=-3+2(n-1)=2n-5,Sn=na1+d=n2-4n.故选A.
法二:设等差数列{an}的公差为d,
因为,所以,解得.
选项A,a1=2×1-5=-3;
选项B,a1=3×1-10=-7,排除B;
选项C,S1=2-8=-6,排除C;
选项D,S1=-2=-,排除D.故选A.
[答案] (1)D (2)A
等差数列的基本运算的解题策略
(1)等差数列的通项公式及前n项和公式共涉及五个量a1,an,d,n,Sn,知其中三个就能求另外两个,体现了方程思想.
(2)数列的通项公式和前n项和公式在解题中起到变量代换的作用,而a1和d是等差数列的两个基本量,用它们表示已知量和未知量是常用方法.
1.(2023·惠州市第二次调研)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a2+a3+a4=15,a7=13,则S5=(