内容正文:
第二节 等差数列
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,即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
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叫做a与b的等差中项.根据等差数列的定义可以知道,2A=a+b
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.(人教A版选择性必修②P21·例6改编)等差数列{an}中,a3+a7=6,则{an}的前9项和等于( )
A.-18 B.27
C.18 D.-27
解析:选B S9====27.
2.已知数列{an}中a1=1,an+1=an-1,则a4等于( )
A.2 B.0
C.-1 D.-2
解析:选D 因为a1=1,an+1=an-1,所以数列{an}为等差数列,公差d为-1,所以a4=a1+3d=1-3=-2,故选D.
3.(苏教版选择性必修①P132·例4(1)改编)已知在等差数列{an}中,a2=-3,a3=-5,则a9=________.
答案:-17
4.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2+(a+3)n+a2-2a-3,则a=________.
解析:因为等差数列前n项和Sn可表示为Sn=An2+Bn,所以a2-2a-3=0,解得a=3或-1.
答案:3或-1
5.(人教A版选择性必修②P24·T1(1)改编)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d=________.
解析:等差数列{an}中,S6=3(a5+3),且a4=-1,则解得d=-2.
答案:-2
考法一 等差数列基本量的运算(自主练通)
1.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a4+S5=2,S7=14,则a10=( )
A.18 B.16 C.14 D.12
解析:选C 设{an}的公差为d,依题意可得即
解得所以a10=-4+9×2=14,故选C.
2.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
解析:选C 因为{an}为等差数列,a1=1,a3=5,所以公差d===2,又Sn=64,所以Sn=na1+d=n+n(n-1)=64,解得n=8(负值舍去).故选C.
3.(多选)已知Sn为等差数列{an}的前n项和,a3+S5=-18,a6=-a3,则( )
A.an=2n-9 B.an=2n-7
C.Sn=n2-8n D.Sn=n2-6n
解析:选AC 因为a3+S5=6a3=-18,所以a3=-3.又a6=3,所以a1=-7,d=2,则an=2n-9,Sn=n2-8n.故选A、C.
4.(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=__________.
解析:因为2S3=3S2+6,所以2(a1+a2+a3)=3(a1+a2)+6,化简得3d=6,得d=2.
答案:2
[一“点”就过]
解答等差数列运算问题的通法
(1)等差数列运算问题的一般求法是设出首项a