内容正文:
专题06 等差数列及其前n项和8种常见考法归类
思维导图
核心考点聚焦
考点一、利用定义及前n项和求等差数列的通项公式
(一)利用定义求通项
(二)利用前n项和求通项
考点二、等差数列的基本量的计算
(一)等差数列通项公式及其应用
(二)等差数列前n项和的有关计算
(三)与数学文化的结合
考点三、等差数列的判定与证明
考点四、等差数列性质的应用
(一)等差中项的应用
(二)利用等差数列性质计算及应用
考点五、等差数列前n项和的性质
(一)等差数列前n项和与中项性质
(二)等差数列片段和的性质
(三)等差数列前n项和与n的比值问题
(四)两个等差数列前n项和的比值问题
考点六、等差数列前n项和的最值问题
考点七、等差数列偶数项和奇数项和与绝对值问题
(一)等差数列偶数项或奇数项的和
(二)含绝对值的等差数列的前n项和
考点八等差数列的综合问题
知识点1 等差数列的有关概念
1.等差数列定义:一般地,如果一个数列从第项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母表示.用递推公式表示为或.
注:(1)要注意概念中的“从第2项起”.如果一个数列不是从第2项起,而是从第3项或第4项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列.
(2)注意区分等差数列定义中同一个常数与常数的区别.
(3)等差数列(通常可称为数列)的单调性:在公差为d的等差数列{an}中:①d>0⇔{an}为递增数列;②d=0⇔{an}为常数列;③d<0⇔{an}为递减数列.
2.等差数列的通项公式:;⇒当d≠0时,an是关于n的一次函数模型.
等差数列通项公式的变形及推广
设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,则
①an=dn+(a1-d)(n∈N*),
②an=am+(n-m)d(m,n∈N*),
③d=(m,n∈N*,且m≠n).
其中,①的几何意义是点(n,an)均在直线y=dx+(a1-d)上.
②可以用来利用任一项及公差直接得到通项公式,不必求a1.
③可用来由等差数列任两项求公差.
3.从函数角度认识等差数列{an}
若数列{an}是等差数列,首项为a1,公差为d,
则an=f(n)=a1+(n-1)d=nd+(a1-d).
(1)点(n,an)落在直线y=dx+(a1-d)上,这条直线的斜率为d,在y轴上的截距为a1-d ;
(2)这些点的横坐标每增加1,函数值增加d.
4.等差中项的概念:
定义:如果,,成等差数列,那么叫做与的等差中项,其中 .
,,成等差数列.
注:在等差数列{an}中,从第二项起,每一项都是它前后两项的等差中项,即{an}成等差数列⇔an+1+an-1=2ann≥2.
知识点2 等差数列的四种判断方法
(1) 定义法:对于数列,若(常数),则数列是等差数列;
(2) 等差中项:对于数列,若,则数列是等差数列;
(3)通项公式:(为常数,)⇔ 是等差数列;
(4)前项和公式:(为常数, )⇔ 是等差数列;
(5)是等差数列⇔是等差数列.
提醒:判断时易忽视定义中从第2项起,以后每项与前一项的差是同一常数,即易忽视验证a2-a1=d这一关键条件.
知识点3 等差数列的性质
(1)通项公式的推广:在等差数列中,对任意,,,;
(2)在等差数列中,若,,,且,则,特殊地,时,则,是的等差中项.
(3)ak,ak+m,ak+2m,…仍是等差数列,公差为md(k,m∈N*);
(4)两个等差数列与的和差的数列仍为等差数列,{pan+qbn}也是等差数列
(5)若数列是等差数列,则仍为等差数列.
(6)如果两个等差数列有公共项,那么由它们的公共项顺次组成的新数列也是等差数列,且新等差数列的公差是两个原等差数列公差的最小公倍数.
知识点4 等差数列的前n和公式
已知量
首项,末项与项数
首项,公差与项数
求和公式
Sn=
Sn=na1+d
注:(1)等差数列的前n和公式的推导
对于一般的等差数列{an},如何求其前n项和Sn?设其首项为a1,公差为d.(倒序相加法)
⇒
两式相加可得2Sn=n(a1+an),即Sn=,上述过程实际上用到了等差数列性质里面的首末“等距离”的两项的和相等.
(2)等差数列{an}的前n项和公式的函数特征
Sn= Sn=na1+d=n2+n⇒当d≠0时,Sn关于n的表达式是一个常数项为零的二次函数式,即点(n,Sn)在其相应的二次函数的图象上,这就是说等差数列的前n项和公式是关于n的二次函数,它的图象是抛物线y=x2+x上横坐标为正整数的一系列孤立的点.且d>0时图象开口向上,d<0时图象开口向下.
(3)公式一反映了等差数列的性质,任意第k项与倒数第k项的和都等于首末两项之和;
知识点5 等差数列前n项和的性质