内容正文:
第五章、数列
5.1 等差数列
1.等差数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,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,公差通常用字母d表示.
数学语言表达式:an+1-an=d(n∈N*,d为常数),或an-an-1=d(n≥2,d为常数).
2.等差数列的通项公式与前n项和公式
(1)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(m,n∈N*).
(2)等差数列的前n项和公式
Sn=d(其中n∈N*,a1为首项,d为公差,an为第n项).
【例1】(1)在等差数列中,若,,则_____________.
【解析】根据等差数列的性质可知,所以,所以公差,所以.
(2)设Sn为等差数列{an}的前n项和,a12=-8,S9=-9,则S16=________.
【解析】设等差数列的首项为,公差为d
由已知得,解得,
(3)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若6a3+2a4-3a2=5,则S7=( )
A.28 B.21 C.14 D.7
【解析】由6a3+2a4-3a2=5,得6(a1+2d)+2(a1+3d)-3(a1+d)=5a1+15d=5(a1+3d)=5,即5a4=5,所以a4=1,所以S7=. 故选D.
【变式探究1】
(1)在等差数列{an}中,若a3=-5,a5=-9,则a7=( )
A.-12 B.-13 C.12 D.13
(2)已知等差数列的前项和为,且,则( )
A. B. C. D.
(3)在等差数列{an}中,已知a5+a10=12,则3a7+a9=( )
A.12 B.18 C.24 D.30
(4)在等差数列{an}中,若a7+a9=20 ,a4=2则an=
(5)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为 ( )
A.1 B.2 C.4 D.8
(6)已知等差数列{an}前9项的和为27,a10=8,则a100=( )
A.100 B.99 C.98 D.97
(7)在数列{an}中,若a1=-2,且对任意的n∈N*有2an+1=1+2an,则数列{an}前10项的和为( )
A.2 B.10 C. D.
(8)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S5=50,S10=200, 则a10+a11的值为( )
A.20 B.40 C.60 D.80
3.等差中项
(1)若a,A,b成等差数列,则A叫做a,b的等差中项,且A=.
(2)若{an}为等差数列,且m+n=p+q,则am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*).
【例2】
(1)在等差数列中,和是方程的两根,则________.
【解析】因为是方程的两根,所以,由等差数列的性质可得.
(2)若两个等差数列{an}和{bn}的前n项和分别是Sn,Tn,已知,则=________.
【解析】=.
【变式探究2】
(1)在等差数列 中,已知, ,则( )
A.30 B.27 C.24 D.21
(2)等差数列{an}中,若a4+a6+a8+a10+a12=120,则a9-a11的值是( )
A.14 B.15 C.16 D.17
(3)在等差数列中,已知,,则的值为( )
A.30 B.27 C.24 D.21
(4)等差数列中,若,则
(5)等差数列中,若,则
(6)等差数列中,已知,则__________
(7) 若等差数列的前项和分别为Sn,Tn,若对任意的整数n都有 的值为 .
(8)等差数列的前n项和为,已知,,则( )
A.38 B.20 C.10 D.9
4.等差数列的前n项和的最值
★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.
【例3】已知数列{an}是等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,{an}的前n项和为Sn,则使得Sn达到最大的n值是________.
【解析】a1+a3+a5=105⇒a3=35,a2+a4+a6=99⇒a4=33,则{an}的公差d=33-35