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.
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,并能利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.
1.等差数列的有关概念
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,那么这个数列就叫做等差数列
符号表示为an+1-an=d(n∈N*,d为常数)
通项公式
设{an}是首项为a1,公差为d的等差数列,则通项公式an=a1+(n-1)d
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.等差数列的前n项和公式
已知条件
前n项和公式
a1,an,n
Sn=
a1,d,n
Sn=na1+d
1.等差数列的性质
(1)通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N*).
(2)若{an}为等差数列,且k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak+al=am+an.
(3)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.
(4)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.
(5)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列也为等差数列.
(6)关于非零等差数列奇数项和与偶数项和的性质
①若项数为2n,则S偶-S奇=nd,=.
②若项数为2n-1,则S偶=(n-1)an,S奇=nan,S奇-S偶=an,=.
(7)若两个等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,则=.
2.微点提醒
(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,若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).
1.已知等差数列{an}中,a7+a9=16,a4=2,则a6的值是( )
A.15 B.5 C.10 D.20
解析:选B 设等差数列{an}的公差为d,a7+a9=16,a4=2,所以解得a1=-,d=,所以a6=a1+5d=-+=5.
2.数列{2n-1}的前10项的和是( )
A.120 B.110
C.100 D.10
解析:选C ∵数列{2n-1}是以1为首项,2为公差的等差数列,∴S10===100.故选C.
3.设{an}是等差数列,且a1+a2=12,a3+a4=18,则a5+a6=( )
A.-12 B.0
C.6 D.24
解析:选D ∵{an}是等差数列,∴a1+a2,a3+a4,a5+a6成等差数列,∴2(a3+a4)=(a1+a2)+(a5+a6),∴a5+a6=36-12=24.
4.在等差数列{an}中,已知公差d=,an=,前n项和Sn=-,则a1=________,n=________.
解析:由题意得由②,得a1=-n+2.代入①后化简,得n2-7n-30=0.解得n=10或n=-3(舍去),从而a1=-3.
答案:-3 10
5.记Sn为等差数列{an}的前n项和,若S6=3(a5+3),且a4=-1,则{an}的公差为________.
解析:等差数列{an}中,S6=3(a5+3),且a4=-1,则解得d=-2.
答案:-2
层级一/ 基础点——自练通关(省时间)
基础点 等差数列基本量的运算
[题点全训]
1.已知Sn是等差数列{an}的前n项和,若S19=57,则3a5-a1-a4=( )
A.2 B.3
C.4 D.6
解析:选B 设数列{an}的公差为d,由S19=57,得19a1+×d=57,即a1+9d=3,
3a5-a1-a4=3(a1+4d)-a1-(a1+3d)=a1+9d=3.
2.在等差数列{an}中,已知a5+a10=12,则3a7+a9=( )
A.12 B.18
C.24 D.30
解析:选C 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
因为a5+a10=12,
所以2a1+13d=12,
所以3a7+a9=3(a1+6d)+a1+8d=4a1+26d=2(2a1+13d)=2×12=24.
3.(2023·宜春模拟)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a2=5,S5=35,则S10=( )
A.100 B.110 C.120 D.130
解析:选C 在等差数列{an}中,a2=5,S5=35