内容正文:
第二节 等差数列及其前n项和
1.理解等差数列的概念和通项公式的意义.
2.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,并能解决相应的问题.体会等差数列与一元一次函数的关系.
[由教材回扣基础]
1.等差数列的有关概念
定义
及表示
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.符号表示为an+1-an=d(n∈N*,d为常数)
等差
中项
数列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
2.等差数列的通项公式与前n项和公式
通项公式
若等差数列{an}的首项是a1,公差是d,则其通项公式为an=a1+(n-1)d.通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N*)
前n项和公式
Sn=na1+==n2+n
3.等差数列的性质
(1)若{an}为等差数列,且k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak+al=am+an.
(2)若{an}是等差数列,公差为d,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差为md的等差数列.
(3)若{an},{bn}是等差数列,则{pan+qbn}也是等差数列.
(4)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…(m∈N*)也是等差数列,公差为m2d.
(5)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列也为等差数列.
(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,A≠0).
[练小题巩固基础]
一、准确理解概念(判断正误)
(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)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.( )
(3)等差数列{an}的单调性是由公差d决定的.( )
(4)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.( )
(5)若数列{an},{bn}(项数相同)都是等差数列,则数列{an+bn}也一定是等差数列.( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√
二、练牢教材小题
1.(新湘教版选择性必修①P13T4)已知等差数列{an}中,a6=-24,a30=-48,则首项a1=_____,公差d=_____.
答案:-19 -1
2.(新人教A版选择性必修②P15T4改编)已知在等差数列{an}中,a4+a8=20,a7=12,则a10=________.
答案:18
3.(新苏教版选择性必修①P141T5改编)已知数列{an}是等差数列,其前n项和为Sn,若a3=2,且S6=30,则S9=________.
答案:126
三、练清易错易混
1.(忽视数列中项为0的情况)已知等差数列{an}中,|a3|=|a9|,公差d<0,则使数列{an}的前n项和Sn取最大值的正整数n的值是________.
解析:设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,由|a3|=|a9|,得|a1+2d|=|a1+8d|,解得a1=-5d或d=0(舍去),则a1+5d=a6=0,a5>0,故使前n项和Sn取最大值的正整数n=5或6.
答案:5或6
2.(忽视相邻项的符号)首项为28的等差数列{an},从第8项开始为负数,则公差d的取值范围是________.
解析:由题意知数列{an}满足即解得-≤d<-4.
答案:
3.(忽视项的符号)已知等差数列{an}的通项公式为an=11-n,则|a1|+|a2|+…+|a20|=________.
解析:设Sn是数列{an}的前n项和,|a1|+|a2|+…+|a20|=(a1+a2+…+a11)-(a12+a13+…+a20)=S11-(S20-S11)=2S11-S20,而S11==55,S20=10×20+×(-1)=10,∴|a1|+|a2|+…+|a20|=100.
答案:100
命题视角一 等差数列的基本运算(自主练通)
1.设等差数列{an}的前n项和为Sn,S11=22,a4=-12,若am=30,则m=( )
A.9 B.10 C.11 D.15
解析:选B 设等差数列{an}的公差为d,依题意得解得∴am=a1+(m-1)d=7m-