内容正文:
第1章 数列
1.2 等差数列
1.2.2 等差数列与一次函数
(教师独具内容)
课程标准:1.体会等差数列与一次函数的关系.2.理解等差数列的性质.3.能在具体的问题情境中,发现数列的等差关系,并解决相应的问题.
教学重点:1.等差数列与一次函数的关系.2.等差数列的性质及其应用.
教学难点:等差数列性质的应用.
核心素养:1.通过学习等差数列的性质解决等差数列问题,培养逻辑推理素养和数学运算素养.2.通过利用等差数列解决实际问题,提升数学建模素养.
核心概念掌握
核心素养形成
课后课时精练
目录
随堂水平达标
核心概念掌握
知识点一 等差数列与一次函数的关系
对于一般的等差数列{an},其通项公式为an=a1+(n-1)d,将其中的正整数自变量n换成实数自变量x,得到y=a1+(x-1)d=dx+(a1-d),当d≠0时,是一次函数(其中一次项系数为等差数列的_______);当d=0时,y=a1(a1为常数),这两种情形的函数图象都是直线.这就说明,当用直角坐标系中的点来表示等差数列时,所有的点一定在一条直线上,且等差数列的图象由这条直线上横坐标为正整数n的孤立点(n,an)组成.
当d>0时,直线y=dx+(a1-d)从左至右上升,等差数列{an}______;当d<0时,直线y=dx+(a1-d)从左至右下降,等差数列{an}______;当d=0时,y=a1为水平方向的直线,数列为常数列.
公差d
递增
递减
核心概念掌握
5
两项关系 多项关系
通项公式的推广:
an=am+__________(m,n∈N+) 项的运算性质:
若m+n=p+q(m,n,p,q∈N+),则_________=ap+aq
知识点二 等差数列的项与序号的关系
(n-m)d
am+an
an-1
an-k+1
核心概念掌握
6
知识点四 等差数列的性质
1.若{an}是公差为d的等差数列,则下列数列:
(1)数列{c+an}(c为任一常数)是公差为_____的等差数列;
(2)数列{c·an}(c为任一常数)是公差为______的等差数列;
(3)数列{an+an+k}(k为常数,k∈N+)是公差为_____的等差数列.
2.若{an},{bn}分别是公差为d1,d2的等差数列,则数列{pan+qbn}(p,q是常数)是公差为____________的等差数列.
3.等差数列{an}中每隔相同的项抽出来的项按照原来的顺序排列,构成的新数列仍然是____________ .
d
cd
2d
pd1+qd2
等差数列
核心概念掌握
7
核心概念掌握
8
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在等差数列{an}中,若m+n=r,m,n,r∈N+,则am+an=ar.( )
(2)已知数列{an}的通项公式为an=pn+q,其中p,q为常数,且p≠0,那么{an}是等差数列.( )
(3)若等差数列的公差小于0,则此数列是递减数列.( )
√
×
√
核心概念掌握
9
2.做一做
(1)已知等差数列{an}中,a2+a4=6,则a1+a2+a3+a4+a5=( )
A.30 B.15
C.5 D.10
(2)在等差数列{an}中,a3=2,公差d=-1,则a10=________.
(3)在等差数列{an}中,a3=1,a6=4,则a9=____________.
答案
-5
7
核心概念掌握
10
核心素养形成
题型一 等差数列与一次函数
例1 已知(2,1),(4,-3)是等差数列{an}的图象上的两点.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)画出数列{an}的图象;
(3)判断数列{an}的单调性.
核心素养形成
12
解
核心素养形成
13
感悟提升
等差数列与函数的关系
等差数列{an}的图象为分布于一条直线上的一系列孤立点,结合函数的单调性可知,d>0时,{an}为递增数列;d<0时,{an}为递减数列;d=0时,{an}为常数列.
核心素养形成
14
[跟踪训练1] 已知(2,-1),(5,8)是等差数列{an}的图象上的两点.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)画出数列{an}的图象;
(3)判断数列{an}的单调性.
核心素养形成
15
解
核心素养形成
16
解
题型二 等差数列性质的应用
例2 已知等差数列{an}的首项为a1,公差为d,且a15=8,a60=20,求a75.
核心素养形成
17
解
核心素养形成
18
感悟提升
(1)应用等差数列的通项公式的变形公式an=am+(n-m)d可以方便地求出d,从而写出通项公式.
(2)在等差数列中每隔相同的项选出一项,按原来顺序排成一列,仍然是一个等差数列.
核心素养形成
19
[跟踪训练2] 等差数列{an}中,若a7=m,a14=n,则a21=____________.
答案
2n-m
解析
核心素养形成
20
答案
解析
解析 解法一:由a1+3a8+a15=120,可得5a1+35d=120,即a1+7d=24,又2a9-a10=a1+7d,所以2a9-a10=24.
解法二:因为a1+3a8+a15=5a8=120,所以a8=24,所以2a9-a10=a10+a8-a10=a8=24.
例3 等差数列{an}中,a1+3a8+a15=120,则2a9-a10的值是( )
A.20 B.22
C.24 D.-8
核心素养形成
21
解
解 由例题解知,a8=24,由等差数列的性质知a3+a13=2a8=48.
【变式探究】若本例中条件不变,则a3+a13的值又如何求解?
核心素养形成
22
感悟提升
等差数列性质的应用技巧
(1)适用情景
已知等差数列的两项和,求其余几项和或者求其中某项.
(2)常用性质
利用已知m,n,p,q,r∈N+,若m+n=p+q,则am+an=ap+aq或若m+n=2r,则am+an=2ar将题目条件转化.
核心素养形成
23
解析 ∵a4+a7+a10=3a7=30,∴a7=10,而a3-2a5=a3-(a3+a7)=-a7=-10.
[跟踪训练3] (1)已知{an}为等差数列,a4+a7+a10=30,则a3-2a5的值为( )
A.10 B.-10
C.15 D.-15
答案
解析
核心素养形成
24
答案
18
解析
解析 解法一:根据题意,有(a1+d)+(a1+2d)+(a1+9d)+(a1+10d)=36,∴4a1+22d=36,则2a1+11d=18.而a5+a8=(a1+4d)+(a1+7d)=2a1+11d,因此,a5+a8=18.
解法二:根据等差数列性质,可得a5+a8=a3+a10=a2+a11=36÷2=18.
(2)等差数列{an}中,已知a2+a3+a10+a11=36,则a5+a8=______.
核心素养形成
25
题型三 灵活设项求解等差数列
例4 (1)已知三个数成等差数列,它们的和为21,它们的平方和为155,求这三个数.
解
核心素养形成
26
解 设这四个数依次为a-3d,a-d,a+d,a+3d(公差为2d),
依题意得2a=2且(a-3d)(a+3d)=-8,
即a=1,a2-9d2=-8,所以d2=1,
所以d=1或d=-1.
又四个数成递增等差数列,所以d>0,
所以d=1,故所求的四个数为-2,0,2,4.
(2)若四个数成递增等差数列,中间两项的和为2,首末两项的积为-8,求这四个数.
解
核心素养形成
27
感悟提升
常见的设元技巧
(1)当等差数列{an}的项数n为奇数时,可设中间一项为a,再以公差为d向两边分别设项:…,a-2d,a-d,a,a+d,a+2d,….
(2)当等差数列{an}的项数n为偶数时,可设中间两项为a-d,a+d,再以公差为2d向两边分别设项:…,a-3d,a-d,a+d,a+3d,…,这样可减少计算量.
核心素养形成
28
[跟踪训练4] 已知递增的等差数列{an}的前三项之和为21,前三项之积为231,求数列{an}的通项公式.
解
核心素养形成
29
解
核心素养形成
30
题型四 等差数列的综合应用
例5 已知数列a1,a2,…,a30,其中a1,a2,…,a10是首项为1,公差为1的等差数列;a10,a11,…,a20是公差为d(d≠0)的等差数列;a20,a21,…,a30是公差为d2的等差数列.
(1)若a20=40,求d;
(2)试写出a30关于d的关系式,并求a30的取值范围;
(3)续写已知数列,使得a30,a31,…,a40是公差为d3的等差数列,以此类推,把已知数列推广为无穷数列.
核心素养形成
31
解
核心素养形成
32
感悟提升
解决数列综合问题的方法策略
(1)结合等差数列的性质或利用等差中项.
(2)利用通项公式,得到一个以首项a1和公差d为未知数的方程或不等式.
(3)利用函数或不等式的有关方法解决.
核心素养形成
33
答案
解析
[跟踪训练5] 等差数列{an}中,a1=8,a5=2,若在每相邻两项之间各插入一个数,使之成为新的等差数列,那么新的等差数列的公差是________.
核心素养形成
34
随堂水平达标
1.等差数列的图象是( )
A.直线上的一系列孤立点 B.一条直线
C.抛物线上的一系列孤立点 D.一条抛物线
答案
解析
解析 等差数列的图象是均匀分布在直线上的一系列孤立点.
随堂水平达标
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36
2.若{an}为等差数列,且a1+a4+a7=45,a2+a5+a8=39,则a3+a6+a9=( )
A.39 B.20
C.19.5 D.33
答案
解析
解析 ∵a1+a4+a7=3a4=45,∴a4=15,∵a2+a5+a8=3a5=39,∴a5=13,∴d=a5-a4=-2,a6=a5+d=11,∴a3+a6+a9=3a6=3×11=33.故选D.
随堂水平达标
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37
答案
解析
3.古代中国数学辉煌灿烂,在《张邱建算经》中记载:“今有十等人,大官甲等十人官赐金,以等次差降之.上三人先入,得金四斤持出;下四人后入,得金三斤持出;中央三人未到者,亦依等次更给.问:各得金几何及未到三人复应得金几何?”则该问题中未到三人共得金____________斤.
随堂水平达标
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5
38
4.设数列{an},{bn}都是等差数列,且a1=25,b1=75,a2+b2=100,则a37+b37=____________.
答案
解析
解析 设{an},{bn}的公差分别为d1,d2,∴(an+1+bn+1)-(an+bn)=(an+1-an)+(bn+1-bn)=d1+d2,∴{an+bn}为等差数列,又a1+b1=a2+b2=100,∴a37+b37=100.
100
随堂水平达标
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39
5.成等差数列的四个数之和为26,第二个数与第三个数之积为40,求这四个数.
解
随堂水平达标
1
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3
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5
40
课后课时精练
答案
解析
1
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6
7
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9
10
A级
课后课时精练
42
2.已知等差数列{an}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有( )
A.a1+a101>0 B.a2+a100<0
C.a3+a100≤0 D.a51=0
答案
解析
解析 由题设a1+a2+a3+…+a101=101a51=0,∴a51=0.
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A级
课后课时精练
43
答案
解析
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10
A级
课后课时精练
44
4.(多选)在无穷等差数列{an}中,首项a1=3,公差d=-5,依次取出项的序号被4除余3的项组成数列{bn},则下列说法正确的是( )
A.b1=-7
B.b2=27
C.an=8-5n
D.{bn}中的第506项是{an}中的第2024项
答案
解析
解析 ∵a1=3,d=-5,∴an=3+(n-1)×(-5)=8-5n,故C正确;数列{an}中项的序号被4除余3的项是第3项,第7项,第11项,…,∴b1=a3=-7,b2=a7=-27,故A正确,B错误;对于D,设{an}中的第m项是{bn}中的第k项,则m=3+4(k-1)=4k-1,∴当k=506时,m=4×506-1=2023,即{bn}中的第506项是{an}中的第2023项,故D错误.
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A级
课后课时精练
45
答案
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A级
课后课时精练
46
解析
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A级
课后课时精练
47
二、填空题
6.已知数列{an}的通项公式是关于n的一次函数,a3=7,a7=19,则a10=________.
答案
解析
28
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A级
课后课时精练
48
答案
解析
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10
A级
课后课时精练
49
8.已知△ABC的三边长a,b,c成等差数列,且a2+b2+c2=84,则实数b的取值范围是____________.
答案
解析
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10
A级
课后课时精练
50
解
三、解答题
9.在等差数列{an}中,
(1)已知a2+a3+a10+a11=48,求a6+a7;
(2)已知a2+a3+a4+a5=34,a2a5=52,求公差d.
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10
A级
课后课时精练
51
10.有一批电视机原销售价为每台800元,在甲、乙两家家电商场均有销售.甲商场用如下方法促销:买一台单价为780元,买两台单价为760元,以此类推,每多买一台则所购买各台的单价均减少20元,但每台最少不低于440元;乙商场一律按原价的75%销售.某单位需购买一批此类电视机,则去哪一家商场购买花费较少?
解 设某单位需购买电视机n台.
在甲商场购买时,所买电视机的售价构成等差数列{an},an=780+(n-1)×(-20)=-20n+800,
由an=-20n+800≥440,得n≤18,
即购买台数不超过18台时,每台售价(800-20n)元;
购买台数超过18台时,每台售价440元.
到乙商场购买时,每台售价为800×75%=600(元).
解
1
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10
A级
课后课时精练
52
解
比较在甲、乙两家家电商场的费用
(800-20n)n-600n=20n(10-n).
当n<10时,(800-20n)n>600n,到乙商场购买花费较少;
当n=10时,(800-20n)n=600n,到甲、乙两家商场购买花费相同;
当10<n≤18时,(800-20n)n<600n,到甲商场购买花费较少;
当n>18时,440n<600n,到甲商场购买花费较少.
因此,当购买电视机台数少于10台时,到乙商场购买花费较少;当购买电视机10台时,到两家商场购买花费相同;当购买电视机台数多于10台时,到甲商场购买花费较少.
1
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10
A级
课后课时精练
53
解
课后课时精练
1
2
B级
54
解
课后课时精练
1
2
B级
55
解
课后课时精练
1
2
B级
56
证明 (1)因为{an}是等差数列,设其公差为d,
则an=a1+(n-1)d,从而当n≥4时,
an-k+an+k=a1+(n-k-1)d+a1+(n+k-1)d=2a1+2(n-1)d=2an,k=1,2,3,
所以an-3+an-2+an-1+an+1+an+2+an+3=an-3+an+3+an-2+an+2+an-1+an+1=2an+2an+2an=3×2an,
因此等差数列{an}是“P(3)数列”.
2.对于给定的正整数k,若数列{an}满足:an-k+an-k+1+…+an-1+an+1+…+an+k-1+an+k=2kan对任意正整数n(n>k)总成立,则称数列{an}是“P(k)数列”.
(1)证明:等差数列{an}是“P(3)数列”;
(2)若数列{an}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,证明:数列{an}是等差数列.
证明
课后课时精练
1
2
B级
57
证明
课后课时精练
1
2
B级
58
R
知识点三 等差数列的项的对称性
有穷等差数列中,与首末两项“等距离”的两项之和等于首末两项的和(若有中间项则等于中间项的2倍),即a1+an=a2+_________=ak+_________=2aeq \s\up-7(\f(n+1,2)) (其中n为奇数且n≥3).
1.公式d=eq \f(an-am,n-m)(n,m∈N+,n≠m)是由公式an=am+(n-m)d演变而来的.已知数列中的任意两项,只要弄清所在项的项数,就可以应用该公式来求得d.
2.项的运算性质可推广到三项的情形,即“m+n+t=p+q+s,且m,n,t,p,q,s∈N+⇒am+an+at=ap+aq+as”,还可以推至四项乃至更多项的情形,只要两边项数一样,且下标的和相等即可.
3.等差数列的巧设元问题
当三个数(或者四个数)成等差数列且和为定值时,常采用对称设元,即a-d,a,a+d(或a-3d,a-d,a+d,a+3d),以达到简化运算的目的.
解 (1)设等差数列的首项为a1,公差为d,因为(2,1),(4,-3)是等差数列{an}的图象上的两点,所以a2=1,a4=-3,
即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1+d=1,,a1+3d=-3,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1=3,,d=-2.))
因此,an=a1+(n-1)d=-2n+5.
(2)等差数列{an}的图象是均匀分布在直线y=-2x+5上的一系列孤立点,如图所示.
(3)因为公差d=-2<0,所以等差数列{an}为递减数列.
解 (1)设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.
因为(2,-1),(5,8)是等差数列{an}的图象上的两点,所以a2=-1,a5=8,
即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1+d=-1,,a1+4d=8,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1=-4,,d=3.))
因此an=a1+(n-1)d=3n-7.
(2)等差数列{an}的图象是均匀分布在直线y=3x-7上的一系列孤立点,如图所示.
(3)因为公差d=3>0,所以等差数列{an}为递增数列.
解 解法一:由题意知
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a15=a1+14d=8,,a60=a1+59d=20,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1=\f(64,15),,d=\f(4,15).))
∴a75=a1+74d=eq \f(64,15)+74×eq \f(4,15)=24.
解法二:∵a60=a15+(60-15)d,
∴d=eq \f(a60-a15,60-15)=eq \f(20-8,60-15)=eq \f(4,15),
∴a75=a60+(75-60)d=20+15×eq \f(4,15)=24.
解法三:∵数列{an}是等差数列,
∴a15,a30,a45,a60,a75也成等差数列.
设其公差为d′,则a15为首项,a60为第4项,
∴a60=a15+3d′,即20=8+3d′,
∴d′=4,∴a75=a60+d′=20+4=24.
解析 解法一:∵d=eq \f(a14-a7,14-7)=eq \f(n-m,7),∴a21=a14+(21-14)d=n+7×eq \f(n-m,7)=2n-m.
解法二:∵数列{an}是等差数列,∴a7,a14,a21也成等差数列,∴a7+a21=2a14,即m+a21=2n,则a21=2n-m.
解 设这三个数为a-d,a,a+d.
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a-d+a+a+d=21,,(a-d)2+a2+(a+d)2=155,))
解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=7,,d=2))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=7,,d=-2,))
∴这三个数为5,7,9或9,7,5.
解 解法一:根据题意,设等差数列{an}的前三项分别为a1,a1+d,a1+2d,
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1+(a1+d)+(a1+2d)=21,,a1(a1+d)(a1+2d)=231,))
即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3a1+3d=21,,a1(a1+d)(a1+2d)=231,))
解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1=3,,d=4))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1=11,,d=-4.))
因为数列{an}为递增数列,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1=3,,d=4,))
从而等差数列{an}的通项公式为an=4n-1.
解法二:由于数列{an}为等差数列,因此可设前三项分别为a-d,a,a+d,由题意得
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1((a-d)+a+(a+d)=21,,(a-d)a(a+d)=231,))
即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3a=21,,a(a2-d2)=231,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=7,,d=4))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=7,,d=-4.))
由于数列{an}为递增数列,因此eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=7,,d=4,))
从而an=4n-1.
解 (1)依题意得,a10=10,a20=10+10d=40,所以d=3.
(2)a30=a20+10d2=10(1+d+d2)(d≠0),
故a30=10eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(d+\f(1,2)))\s\up12(2)+\f(3,4))),
当d∈(-∞,0)∪(0,+∞)时,a30的取值范围为eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(15,2),+∞)).
(3)所给数列可推广为无穷数列{an},其中a1,a2,…,a10是首项为1,公差为1的等差数列,当n≥1时,a10n,a10n+1,…,a10(n+1)是公差为dn的等差数列.
解析 若在{an}每相邻两项之间各插入一个数,得到新的等差数列{bn},则可得在a1和a5之间共插入了4个数,∴b1=a1=8,b9=a5=2,∴数列{bn}的公差d1=eq \f(b9-b1,9-1)=-eq \f(3,4).
-eq \f(3,4)
解析 设十人得金按等级依次设为a1,a2,…,a10,则a1,a2,…,a10成等差数列,且eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1+a2+a3=4,,a7+a8+a9+a10=3,))设等差数列a1,a2,…,a10的公差为d,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3a1+3d=4,,4a1+30d=3,))解得d=-eq \f(7,78),所以a4+a5+a6=(a1+a2+a3)+9d=eq \f(83,26).
eq \f(83,26)
解 设这四个数依次为a-3d,a-d,a+d,a+3d,
则由题意知
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a-3d+a-d+a+d+a+3d=26,,(a-d)(a+d)=40,))
解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=\f(13,2),,d=\f(3,2)))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=\f(13,2),,d=-\f(3,2).))
所以这四个数为2,5,8,11或11,8,5,2.
一、选择题
1.已知等差数列{an}的公差d>0,则下列四个命题中真命题为( )
A.数列{an}是递减数列
B.数列{-an}是递增数列
C.数列{aeq \o\al(2,n)}是递增数列
D.数列{an+4nd}是递增数列
解析 ∵d>0,∴{an}是递增数列,故A错误;数列{-an}是递减数列,故B错误;若数列{an}的通项公式为an=n-5,则aeq \o\al(2,1)>aeq \o\al(2,2),故C错误;设{an}的通项公式为an=a1+(n-1)d,则an+4nd=5dn+a1-d,∴数列{an+4nd}是等差数列.公差为5d>0,∴数列{an+4nd}是递增数列.故选D.
解析 设五个人分得的面包数为a-2d,a-d,a,a+d,a+2d(d>0),则(a-2d)+(a-d)+a+a+d+a+2d=5a=100,∴a=20,由eq \f(1,7)(a+a+d+a+2d)=a-2d+a-d得3a+3d=7(2a-3d),∴24d=11a,∴d=eq \f(55,6),∴最小的一份为a-2d=20-eq \f(55,3)=eq \f(5,3).故选A.
3.《莱因德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一,书中有一道这样的题目:把100个面包分给五个人,使每人所得面包数成等差数列,且使较大的三份之和的eq \f(1,7)是较小的两份之和,则最小的一份为( )
A.eq \f(5,3) B.eq \f(10,3) C.eq \f(5,6)
D.eq \f(11,6)
5.(多选)已知等差数列{an}为递减数列,且a3=1,a2a4=eq \f(3,4),则( )
A.数列{an}的公差为-eq \f(1,2)
B.an=-eq \f(1,2)n+eq \f(5,2)
C.数列{a1an}是公差为-1的等差数列
D.a1a7+a4=-1
解析 由题意知,a2+a4=2a3=2.又a2a4=eq \f(3,4),数列{an}为递减数列,∴a2=eq \f(3,2),a4=eq \f(1,2).∴公差d=eq \f(a4-a2,2)=-eq \f(1,2),故A正确;又a1=a2-d=2,∴an=2+(n-1)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))=-eq \f(1,2)n+eq \f(5,2),故B正确;由上可知a1an=2an,则当n≥2时,2an-2an-1=2(an-an-1)=2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))=-1,当n=1时,aeq \o\al(2,1)=4,∴数列{a1an}是首项为4,公差为-1的等差数列,故C正确;∵a1an=4-(n-1)=5-n,∴a1a7+a4=5-7+eq \f(1,2)=-eq \f(3,2),故D错误.故选ABC.
解析 ∵数列{an}的通项公式是关于n的一次函数,∴设an=an+b,∵a3=7,a7=19,∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3a+b=7,,7a+b=19,))解得a=3,b=-2,∴a10=3×10-2=28.
7.已知等差数列{an}为递增数列,若aeq \o\al(2,1)+aeq \o\al(2,10)=101,a5+a6=11,则数列{an}的公差d等于_______.
解析 由{an}是等差数列,得a1+a10=a5+a6=11,所以(a1+a10)2-2a1a10=101,即121-2a1a10=101,解得a1a10=10,又{an}为递增数列,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1=1,,a10=10,))所以d=eq \f(a10-a1,10-1)=eq \f(10-1,10-1)=1.
解析 设a=b-d,c=b+d,d≥0,由a2+b2+c2=84,得(b-d)2+b2+(b+d)2=84,b2-2bd+d2+b2+b2+2bd+d2=84,3b2+2d2=84,当d=0时,b最大,3b2=84,b2=28,b=2eq \r(7).当d>0时,由于a,b,c为三角形三边,所以a+b>c,即b-d+b>b+d,所以0<d<eq \f(b,2).则3b2+2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,2)))
eq \s\up12(2)>84,所以b>2eq \r(6),所以实数b的取值范围是2eq \r(7)≥b>2eq \r(6).
(2eq \r(6),2eq \r(7)]
解 (1)根据已知条件a2+a3+a10+a11=48,
得2(a6+a7)=48,∴a6+a7=24.
(2)由a2+a3+a4+a5=34,得2(a2+a5)=34,
∴a2+a5=17.
解eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a2a5=52,,a2+a5=17,))得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a2=4,,a5=13))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a2=13,,a5=4.))
∴d=eq \f(a5-a2,5-2)=eq \f(13-4,3)=3或d=eq \f(a5-a2,5-2)=eq \f(4-13,3)=-3.
1.设各项均为正数的无穷数列{an}和{bn}满足:对任意n∈N+都有2bn=an+an+1且aeq \o\al(2,n+1)=bnbn+1.
(1)求证:数列{eq \r(bn)}是等差数列;
(2)设a1=1,a2=2,求{an}和{bn}的通项公式.
解 (1)证明:由aeq \o\al(2,n+1)=bnbn+1,
得an+1=eq \r(bnbn+1).
∴an=eq \r(bn-1bn),代入2bn=an+an+1,得
2bn=eq \r(bn-1bn)+eq \r(bnbn+1),
∴2eq \r(bn)=eq \r(bn-1)+eq \r(bn+1),
∴数列{eq \r(bn)}是等差数列.
(2)由a1=1,a2=2,得b1=eq \f(a1+a2,2)=eq \f(3,2).
又由aeq \o\al(2,n+1)=bnbn+1,得aeq \o\al(2,2)=b1b2.
∴b2=2,2)eq \f(a,b1)
=eq \f(8,3),
∴eq \r(b1)=eq \r(\f(3,2))=eq \f(\r(6),2),eq \r(b2)=eq \r(\f(8,3))=eq \f(2\r(6),3).
∴数列{eq \r(bn)}的公差d=eq \r(b2)-eq \r(b1)=eq \f(\r(6),6).
∴eq \r(bn)=eq \f(\r(6),2)+(n-1)×eq \f(\r(6),6)=eq \f(\r(6),6)(n+2),
∴bn=eq \f(1,6)(n+2)2,
∴当n≥2时,aeq \o\al(2,n)=bn-1bn=eq \f(1,6)(n+1)2×eq \f(1,6)(n+2)2,
∴an=eq \f(1,6)(n+1)(n+2).
当n=1时,a1=1,符合上式.
∴an=eq \f(1,6)(n+1)(n+2).
(2)因为数列{an}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,所以当n≥3时,an-2+an-1+an+1+an+2=4an,
①
当n≥4时,an-3+an-2+an-1+an+1+an+2+an+3=6an.
②
由①知,an-3+an-2=4an-1-(an+an+1),
③
an+2+an+3=4an+1-(an-1+an).
④
将③④代入②,得an-1+an+1=2an,其中n≥4,
所以a3,a4,a5,…是等差数列,设其公差为d′.
在①中,取n=4,则a2+a3+a5+a6=4a4,
所以a2=a3-d′,
在①中,取n=3,则a1+a2+a4+a5=4a3,
所以a1=a3-2d′,所以数列{an}是等差数列.
$$