内容正文:
第二节 等差数列
一.课标要求,准确定位
1.通过实例,理解等差数列概念和通项公式的意义.
2.能在具体的问题情境中,发现数列的等差关系,并能用有关知识解决相应的问题.
3.体会等差数列与一次函数的关系.
二.考情汇总,名师解读
本考点在高考中既可以以选择题、填空题的形式进行考查,也可以以解答题的形式进行考查,解答题往往与数列的计算、证明、数列求和、不等式等问题综合考查.难度中低档.
1.等差数列的概念
(1)定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它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,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母表示.数学语言表示为()(或者),为常数.
(2)等差中项:若,,成等差数列,则叫做和的等差中项,且.
2.等差数列的有关公式
(1)若等差数列的首项是,公差是,则其通项公式为,可推广为().
(2)等差数列的前项和公式(其中).
3.等差数列的常用性质
已知为等差数列,为公差,为该数列的前项和.
(1)等差数列中,当时, .
特别地,若,则().
(2)相隔等距离的项组成的数列是等差数列,即,,,…仍是等差数列,公差为.
(3)也成等差数列,其首项与首项相同,公差.
(4),,…也成等差数列,公差为.
(5)若数列,均为等差数列且其前项和分别为,,则
4.等差数列与函数的关系
(1)等差数列与一次函数的关系
可化为的形式.当时,是关于的一次函数;当时,数列为递增数列;当时,数列为递减数列.
(2)等差数列前项和公式可变形为.当时,它是关于的二次函数,表示为(,为常数).
【二级结论】
1.在等差数列{an}中,若项数为偶数2n,则S2n=n(a1+a2n)=n(an+an+1),S偶-S奇=nd,=.
2.在等差数列{an}中,若项数为奇数2n-1,则S2n-1=(2n-1)an,S奇-S偶=an,=.
3.在等差数列中,若,则满足的项数m使得取得最大值;若,则满足的项数m使得取得最小值.
4.等差数列前n项和的最值与{an}的单调性有关.
①若a1>0,d<0,则Sn存在最大值.
②若a1<0,d>0,则Sn存在最小值.
③若a1>0,d>0,则{Sn}是递增数列,S1是{Sn}的最小值;若a1<0,d<0,则{Sn}是递减数列,S1是{Sn}的最大值.
5.{an}是等差数列Sn=An2+Bn(A,B是常数). 若Sn=An2+Bn+C且C≠0,则{an}从第2项起成等差数列.
6.S2n-1=(2n-1)an.
核心考点1等差数列的基本运算
(选修二P15T4改编)
1. 已知等差数列中,,则________.
2. 已知公差为的等差数列中,,,,则________.
(教材改编题)
3. 记为等差数列的前n项和.若,则__________.
(2022·全国乙卷)
4. 记为等差数列的前n项和.若,则公差_______.
核心考点2 等差数列的证明与判断
5. 下列命题正确的是( )
A. 一个等差数列,要么是递增数列,要么是递减数列
B. 数列为等差数列的充要条件是对任意,都有
C. 若数列是等差数列,则数列也是等差数列
D. 若,则“A,B为常数,C为0”是“为等差数列”的充要条件
6. 已知数列,,,则( )
A. B. C. D.
7. 记为等差数列的前项和.证明:也成等差数列.
核心考点3 等差数列的性质及其应用
8. 在等差数列中,若,则________.
9. 设等差数列的前项和为,若,,则等于( )
A. B. C. D.
10. 设等差数列的前n项和为.若,则的最大值为________.
考向一 公式的证明
11. 证明:公差为等差数列的通项公式.
12. 证明:等差数列的前项和公式(其中).(多种方法)
考向二 公式的应用
(2023·开封模拟)
13. 已知公差为1的等差数列中,,若该数列的前n项和,则n=( )
A. 10 B. 11 C. 12 D. 13
(2023·湖南名校联考)
14. 设等差数列{an}的前n项和为Sn,且,则S5=( )
A. 15 B. 20 C. 25 D. 30
15. 已知等差数列的前项和为.若,,则_______.
【类题通法】等差数列基本运算的常见类型及解题策略
(1)求公差d或项数n:在求解时,一般要运用方程思想.
(2)求通项:a1和d是等差数列的两个基本元素.
(3)求特定项:利用等差数列的通项公式或等差数列的性质求解.
(4)求前n项和:利用等差数列的前n项和公式直接求解或利用等差中项间接求解.
提醒:在求解数列基本量的问题中主要使用的是方程思想,要注意使用公式时的准确性与合理性,更要注意运算的准确性.在遇到一些较复杂的方程