内容正文:
专题4.2 等差数列
【知识梳理】 1
【考点1:等差数列的基本量的求解】 2
【考点2:等差中项】 3
【考点3:等差数列的通项公式】 4
【考点4:等差数列的基本性质及应用】 5
【考点5:等差数列的单调性】 6
【考点6:求等差数列中的最大(小)项】 7
【考点7:等差数列的判定与证明】 9
【考点8:等差数列的实际应用】 11
【知识梳理】
1.等差数列的概念
(1)等差数列的概念
一般地,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,这个常数叫做等差数列的公差,常用字母d表示.
(2)对等差数列概念的理解
①“从第2项起”是因为首项没有“前一项”.
②由概念可知,如果- ()恒等于一个常数,那么数列{}就是等差数列.
③如果一个数列,不是从第2项起,而是从第3项或以后起,每一项与它的前一项的差是同一常数,
那么这个数列不是等差数列.
④若数列从第2项起,每一项与它的前一项的差尽管都等于常数,但这些常数不都相等,那么这个数
列不是等差数列.
⑤对于公差d,需要强调的是它是从第2项起,每一项与其前一项的差,不要把被减数与减数弄颠倒.
2.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,则有
2A=a+b.反之,若2A=a+b,则a,A,b三个数成等差数列.
3.等差数列的通项公式
(1)等差数列的通项公式
等差数列的通项公式为=+(n-1)d,其中为首项,d为公差.
(2)等差数列通项公式的变形
已知等差数列{}中的任意两项, (n,m,m≠n),则
-=(n-m)d
4.证明数列是等差数列的主要方法:
方法
解读
适合题型
定义法
对于数列{an},an-an-1(n≥2,n∈N*)为同一常数⇔{an}是等差数列
解答题中的证明问题
等差中项法
2an-1=an+an-2(n≥3,n∈N*)成立⇔{an}是等差数列
通项公式法
an=pn+q(p,q为常数)对任意的正整数n都成立⇔{an}是等差数列
选择、填空题中的判定问题
前n项和公式法
验证Sn=An2+Bn(A,B是常数)对任意的正整数n都成立⇔{an}是等差数列
5.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m+n=p+q,则am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*).
(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)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…(m∈N*)也是等差数列,公差为m2d.
(5)S2n-1=(2n-1)an,S2n=n(a1+a2n)=n(an+an+1),遇见S奇,S偶时可分别运用性质及有关公式求解.
(6){an},{bn}均为等差数列且其前n项和为Sn,Tn,则=.
(7)若{an}是等差数列,则也是等差数列,其首项与{an}的首项相同,公差是{an}的公差的.
[方法技巧]
利用等差数列性质求解问题的注意点
(1)如果{an}为等差数列,m+n=p+q,则am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*).因此,若出现am-n,am,am+n等项时,可以利用此性质将已知条件转化为与am(或其他项)有关的条件;若求am项,可由am=(am-n+am+n)转化为求am-n,am+n或am+n+am-n的值.
(2)要注意等差数列通项公式及前n项和公式的灵活应用,如an=am+(n-m)d,d=,S2n-1=(2n-1)an,Sn==(n,m∈N*)等.
[提醒] 一般地,am+an≠am+n,等号左、右两边必须是两项相加,当然也可以是am-n+am+n=2am.
【考点1:等差数列的基本量的求解】
【知识点:等差数列的基本量的求解】
1.(24-25高三上·上海浦东新·期末)若等差数列满足,,则 .
2.(24-25高三上·福建福州·阶段练习)已知数列为等差数列,,则 .
3.(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)若关于的方程和的四个根,可以组成首项为的等差数列,则的值是 .
4.(2024高三·全国·专题练习)已知等差数列,若,则( )
A.1 B. C.2 D.
5.(24-25高二上·安徽蚌埠·阶段练习)已知递减等差数列,,是方程两个实根,当时,( )
A.2026 B.2025 C.1012 D.2
6.(多选)(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)在数列中,已知,,且数列是等差数列,公差为d,则( )
A. B. C. D.
【考点2:等差中项】
【知识点:等差中项】
1.(24-25高二上·全国·课后作业)已知等差数列的前3项分别为,则的值为( )
A.0 B.2 C.4 D.9
2.(24-25高二上·全国·课前预习)已知和的等差中项是4,和的等差中项是5,则和的等差中项是( )
A.8 B.6 C.4.5 D.3
3.(24-25高二上·上海宝山·阶段练习)和8的等差中项是 .
4.(24-25高二上·甘肃兰州·期中)已知三个数19,,31是等差数列,则 .
5.(24-25高三上·上海·期中)锐角三角形的三个内角的度数成等差数列,则其最大边长与最小边长比值的取值范围是
【考点3:等差数列的通项公式】
【知识点:等差数列的通项公式】
1.(24-25高二上·天津滨海新·阶段练习)数列中,,,则( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三上·河南安阳·阶段练习)已知数列是首项为5,公差为2的等差数列,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·重庆·阶段练习)已知数列满足且则的通项公式 .
4.(24-25高三上·河北·期中)已知数列中,且,则 .
5.(24-25高二上·广东惠州·阶段练习)(1)在等差数列中,,求的通项公式;
(2)已知数列的前项和为,求数列的通项公式.
【考点4:等差数列的基本性质及应用】
【知识点:等差数列的基本性质及应用】
1.(24-25高二上·内蒙古兴安盟·阶段练习)在等差数列中,,则的值为( )
A.6 B.12 C.24 D.48
2.(24-25高三上·黑龙江绥化·期中)已知等差数列中,,则=( )
A.6 B. C.5 D.
3.(23-24高二上·重庆·期末)已知是等差数列,且,则的值是( )
A.24 B.27 C.30 D.33
4.(24-25高三上·辽宁·期中)公差不为的等差数列满足,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
5.(24-25高三上·广东深圳·阶段练习)在2和14之间插入个数,使得这个数成等差数列.若这个数中第1个为,第个为,则的最小值是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·全国·课后作业)等差数列中,若,为方程的两根,则等于( )
A.10 B.15 C.20 D.40
7.(24-25高二上·天津静海·阶段练习)设公差的等差数列中,满足,则的值为 .
8.(2024·河北·模拟预测)已知正项等差数列满足,则 .
【考点5:等差数列的单调性】
【知识点:等差数列的单调性】
1.(24-25高三上·北京·阶段练习)已知等差数列单调递增且满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(多选)(24-25高二·全国·课后作业)(多选)已知数列的通项公式为(a,b为常数),则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
3.(多选)(24-25高二·全国·假期作业)(多选)下面是关于公差的等差数列的四个命题,正确的是( )
A.数列是递增数列 B.数列是递增数列
C.数列是递增数列 D.数列是递增数列
4.(24-25高二上·全国·课后作业)画出数列,的图象,并求通过图象上所有点的直线的斜率.
5.(24-25高二上·全国·课后作业)已知,为等差数列的图象上的两点.
(1)求数列的通项公式;
(2)画出数列的图象;
(3)判断数列的单调性.
【考点6:求等差数列中的最大(小)项】
【知识点:求等差数列中的最大(小)项】
1.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列为等差数列,且,则的最小值为 .
2.(24-25高二上·江苏连云港·期中)已知等差数列{an}的首项a1=11,公差,当|an|最小时,n= .
3.(2024·安徽·二模)中国古代经典数学著作《孙子算经》记录了这样一个问题:“今有物不知其数,三三数之剩二(除以3余2),五五数之剩三(除以5余3),问物几何?”现将1到200共200个整数中,同时满足“三三数之剩二,五五数之剩三”的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列,则该数列最大项和最小项之和为 .
4.(24-25高一·全国·单元测试)已知数列的通项公式为.
(1)试问10是数列中的项吗?
(2)求数列中的最小项.
5.(2024·安徽安庆·三模)已知数列中,,数列满足.
(1)求证:数列是等差数列,写出的通项公式;
(2)求数列的通项公式及数列中的最大项与最小项.
【考点7:等差数列的判定与证明】
【知识点:等差数列的判定与证明】
1.(24-25高二上·福建宁德·阶段练习)已知数列的首项,且满足,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·天津·阶段练习)若数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)证明是等差数列.
3.(24-25高二上·吉林长春·期中)已知数列和都是等差数列,公差分别为,,数列满足.
(1)数列是不是等差数列?若是,证明你的结论;若不是,请说明理由.
(2)若的公差为,的公差为,,,求数列的通项公式.
4.(24-25高二上·广东湛江·阶段练习)已知在数列中,,,数列满足.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列中的最大项和最小项,并说明理由.
5.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列的前项和为,且.
(1)判断数列是否为等差数列,并说明理由;
(2)若在数列中,,且,则判断数列是否为等差数列,并说明理由.
【考点8:等差数列的实际应用】
【知识点:等差数列的实际应用】
1.(24-25高二上·陕西汉中·期中)《周髀算经》中有这样一个问题:冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满,芒种这十二个节气,自冬至日起,其日影长依次成等差数列,若立春当日日影长为尺,立夏当日日影长为尺,则春分当日日影长为( )
A.尺 B.5尺 C.尺 D.尺
2.(2024·四川绵阳·三模)在2022年北京冬奥会开幕式上,二十四节气倒计时惊艳亮相,与节气相配的14句古诗词,将中国人独有的浪漫传达给了全世界.我国古代天文学和数学著作《周髀算经》中记载:一年有二十四个节气,每个节气的晷长损益相同(晷是按照日影测定时刻的仪器,晷长即为所测量影子的长度),二十四节气及晷长变化如图所示,相邻两个节气晷长减少或增加的量相同,周而复始.已知雨水的晷长为9.5尺,立冬的晷长为10.5尺,则冬至所对的晷长为( )
A.11.5尺 B.13.5尺 C.12.5尺 D.14.5尺
3.(23-24高三上·辽宁·期末)我国古代数学家提出的“中国剩余定理”又称“孙子定理”,它在世界数学史上具有光辉的一页,堪称数学史上名垂百世的成就,而且一直启发和指引着历代数学家们.定理涉及的是数的整除问题,其数学思想在近代数学,当代密码学研究及日常生活都有着广泛的应用,为世界数学的发展做出了巨大贡献,现有这样一个整除问题:将1到2022这2022个数中能被3除余2,且被5除余3,且被7除余1的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列,那么此数列的项数为( )
A.17 B.18 C.19 D.20
4.(24-25高二上·全国·期末)2024年春节前夕,某商城针对顾客举办了一次“购物送春联”的促销活动,活动规则如下:将一天内购物不少于800元的顾客按购物顺序从1开始依次编号,编号能被3除余1,也能被4除余1的顾客可以获得春联1对,否则不能获得春联.若某天符合条件的顾客共有2000人,则恰好获得1对春联的人数为 .
5.(24-25高三上·福建福州·开学考试)百善孝为先,孝敬父母是中华民族的传统美德.因父母年事已高,大张与小张兄弟俩约定:如果两人在同一天休息就一起回家陪伴父母,并把这一天记为“家庭日”.由于工作的特殊性,大张每工作三天休息一天,小张每周星期一与星期五休息,除此之外,他们没有其它休息日.已知2021年共有365天,2021年1月1日(星期五)是他们约定的首个“家庭日”,则2021年全年他们约定的“家庭日”是星期五的天数为 ;2021年全年他们约定的“家庭日”共有 个.
第 1 页 共 3 页
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题4.2 等差数列
【知识梳理】 1
【考点1:等差数列的基本量的求解】 2
【考点2:等差中项】 5
【考点3:等差数列的通项公式】 7
【考点4:等差数列的基本性质及应用】 9
【考点5:等差数列的单调性】 12
【考点6:求等差数列中的最大(小)项】 15
【考点7:等差数列的判定与证明】 19
【考点8:等差数列的实际应用】 23
【知识梳理】
1.等差数列的概念
(1)等差数列的概念
一般地,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,这个常数叫做等差数列的公差,常用字母d表示.
(2)对等差数列概念的理解
①“从第2项起”是因为首项没有“前一项”.
②由概念可知,如果- ()恒等于一个常数,那么数列{}就是等差数列.
③如果一个数列,不是从第2项起,而是从第3项或以后起,每一项与它的前一项的差是同一常数,
那么这个数列不是等差数列.
④若数列从第2项起,每一项与它的前一项的差尽管都等于常数,但这些常数不都相等,那么这个数
列不是等差数列.
⑤对于公差d,需要强调的是它是从第2项起,每一项与其前一项的差,不要把被减数与减数弄颠倒.
2.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,则有
2A=a+b.反之,若2A=a+b,则a,A,b三个数成等差数列.
3.等差数列的通项公式
(1)等差数列的通项公式
等差数列的通项公式为=+(n-1)d,其中为首项,d为公差.
(2)等差数列通项公式的变形
已知等差数列{}中的任意两项, (n,m,m≠n),则
-=(n-m)d
4.证明数列是等差数列的主要方法:
方法
解读
适合题型
定义法
对于数列{an},an-an-1(n≥2,n∈N*)为同一常数⇔{an}是等差数列
解答题中的证明问题
等差中项法
2an-1=an+an-2(n≥3,n∈N*)成立⇔{an}是等差数列
通项公式法
an=pn+q(p,q为常数)对任意的正整数n都成立⇔{an}是等差数列
选择、填空题中的判定问题
前n项和公式法
验证Sn=An2+Bn(A,B是常数)对任意的正整数n都成立⇔{an}是等差数列
5.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m+n=p+q,则am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*).
(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)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…(m∈N*)也是等差数列,公差为m2d.
(5)S2n-1=(2n-1)an,S2n=n(a1+a2n)=n(an+an+1),遇见S奇,S偶时可分别运用性质及有关公式求解.
(6){an},{bn}均为等差数列且其前n项和为Sn,Tn,则=.
(7)若{an}是等差数列,则也是等差数列,其首项与{an}的首项相同,公差是{an}的公差的.
[方法技巧]
利用等差数列性质求解问题的注意点
(1)如果{an}为等差数列,m+n=p+q,则am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*).因此,若出现am-n,am,am+n等项时,可以利用此性质将已知条件转化为与am(或其他项)有关的条件;若求am项,可由am=(am-n+am+n)转化为求am-n,am+n或am+n+am-n的值.
(2)要注意等差数列通项公式及前n项和公式的灵活应用,如an=am+(n-m)d,d=,S2n-1=(2n-1)an,Sn==(n,m∈N*)等.
[提醒] 一般地,am+an≠am+n,等号左、右两边必须是两项相加,当然也可以是am-n+am+n=2am.
【考点1:等差数列的基本量的求解】
【知识点:等差数列的基本量的求解】
1.(24-25高三上·上海浦东新·期末)若等差数列满足,,则 .
【答案】
【分析】根据等差数列性质可得,,再结合等差数列通项公式运算求解即可.
【详解】因为数列为等差数列,
则,即,
且,可得,
即,解得
故答案为:.
2.(24-25高三上·福建福州·阶段练习)已知数列为等差数列,,则 .
【答案】12
【分析】根据等差数列的通项公式计算.
【详解】设数列的公差为,
则,.
故答案为:12.
3.(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)若关于的方程和的四个根,可以组成首项为的等差数列,则的值是 .
【答案】
【分析】根据等差数列性质计算得到;,再利用韦达定理求出、,即可得解.
【详解】不妨设方程和的四个根为,设其所成等差数列的公差为,
则,,又,所以,则,
所以,,
故,,则
故答案为:
4.(2024高三·全国·专题练习)已知等差数列,若,则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】C
【分析】方法1:由等差数列的通项公式代入求解即可.
方法2:由可得,两式相减可得公差,结合等差数列通项公式代入求解即可.
方法3:特值法,令、,结合等差数列通项公式求解即可.
【详解】方法1:因为为等差数列,设其公差为,则,,
所以,
所以,
所以,解得.
方法2:因为,所以,
两式相减可得,
所以的公差.
所以,则,
故,所以,解得.
方法3:当时,;
当时,.
两式相减可得,
所以的公差,
所以,代入中,解得.
故选:C.
5.(24-25高二上·安徽蚌埠·阶段练习)已知递减等差数列,,是方程两个实根,当时,( )
A.2026 B.2025 C.1012 D.2
【答案】B
【分析】根据二次方程求和,再根据等差数列的公式,即可求解.
【详解】方程的两个根是1和2024,
又等差数列递减,则,,
数列的公差为,所以,故.
故选:B.
6.(多选)(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)在数列中,已知,,且数列是等差数列,公差为d,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】设,根据是等差数列,利用等差中项分别求出和可判断A和B;根据可判断C和D.
【详解】根据题意,设,数列是等差数列,
则,,
,即,解得,故A正确;
,即,解得,故B正确;
,得,故C错误,D正确.
故选:ABD.
【考点2:等差中项】
【知识点:等差中项】
1.(24-25高二上·全国·课后作业)已知等差数列的前3项分别为,则的值为( )
A.0 B.2 C.4 D.9
【答案】B
【分析】利用等差中项求解.
【详解】解:因为等差数列的前3项分别为,
所以,解得.
故选:B
2.(24-25高二上·全国·课前预习)已知和的等差中项是4,和的等差中项是5,则和的等差中项是( )
A.8 B.6 C.4.5 D.3
【答案】D
【分析】运用等差中项概念及性质可解.
【详解】,,
,,
和的等差中项是.
故选:D.
3.(24-25高二上·上海宝山·阶段练习)和8的等差中项是 .
【答案】3
【分析】由等差中项定义求解即可.
【详解】由等差中项定义可知,和8的等差中项为.
故答案为:3
4.(24-25高二上·甘肃兰州·期中)已知三个数19,,31是等差数列,则 .
【答案】5
【分析】由已知结合等差中项公式即可求解.
【详解】因为三个数19,,31成等差数列,
所以.
故答案为:5
5.(24-25高三上·上海·期中)锐角三角形的三个内角的度数成等差数列,则其最大边长与最小边长比值的取值范围是
【答案】
【分析】求出的值,设等差数列、、的公差为,求出的取值范围,利用正弦定理、两角和与差的余弦公式、弦化切,可求得所求代数式的取值范围.
【详解】若锐角的三个内角、、的度数成等比数列,
则,解得,不妨设角为最小角,
设等差数列、、的公差为,则,,
所以,,
,
由题意可知,因为、为锐角,且,
即,解得,则,
所以,
.
故答案为:.
【考点3:等差数列的通项公式】
【知识点:等差数列的通项公式】
1.(24-25高二上·天津滨海新·阶段练习)数列中,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由等差数列通项公式可求.
【详解】数列中,,,
所以数列是首项,公差的等差数列,
所以.
故选:A.
2.(24-25高三上·河南安阳·阶段练习)已知数列是首项为5,公差为2的等差数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据等差数列的定义,写出通项公式,结合题意,可得答案.
【详解】由题意得,即,则.
故选:A.
3.(24-25高三上·重庆·阶段练习)已知数列满足且则的通项公式 .
【答案】 .
【分析】根据等差数列定义可判断数列为等差数列,再由等差数列通项公式计算可得.
【详解】由可知数列是以为首项,1为公差的等差数列,
即可得,所以.
故答案为:
4.(24-25高三上·河北·期中)已知数列中,且,则 .
【答案】
【分析】根据题意可得数列是首项为,公差为的等差数列,由此可得,代入求值即可.
【详解】因为,所以,
即,又,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,
所以,
所以,所以.
故答案为:.
5.(24-25高二上·广东惠州·阶段练习)(1)在等差数列中,,求的通项公式;
(2)已知数列的前项和为,求数列的通项公式.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)利用等差数列通项公式表示出不同的项,然后代入,求解即可;
(2)利用数列通项与前项和的关系求解即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
∴
由,得,
解得
所以等差数列的通项公式为;
(2)当时,
当时,
检验,
所以.
【考点4:等差数列的基本性质及应用】
【知识点:等差数列的基本性质及应用】
1.(24-25高二上·内蒙古兴安盟·阶段练习)在等差数列中,,则的值为( )
A.6 B.12 C.24 D.48
【答案】D
【分析】根据等差数列下标和的性质即可求的值.
【详解】由等差数列的性质知:,
由,,即,
故选:D.
2.(24-25高三上·黑龙江绥化·期中)已知等差数列中,,则=( )
A.6 B. C.5 D.
【答案】C
【分析】根据下标和性质直接计算即可求解出结果.
【详解】因为,
所以,
故选:C.
3.(23-24高二上·重庆·期末)已知是等差数列,且,则的值是( )
A.24 B.27 C.30 D.33
【答案】B
【分析】由等差数列的性质求解即可.
【详解】因为是等差数列,所以也成等差数列,
则,
所以.
故选:B.
4.(24-25高三上·辽宁·期中)公差不为的等差数列满足,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等差数列的下标和性质,结合基本不等式,求解即可.
【详解】由题可知,,则,所以,
所以,
当且仅当且时,即时等号成立,
所以的最小值为.
故选:C.
5.(24-25高三上·广东深圳·阶段练习)在2和14之间插入个数,使得这个数成等差数列.若这个数中第1个为,第个为,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用等差数列性质求出,再利用基本不等式 “1”的妙用求出最小值.
【详解】依题意,令这个等差数列为,,,
则,因此
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值是.
故选:C
6.(24-25高二上·全国·课后作业)等差数列中,若,为方程的两根,则等于( )
A.10 B.15 C.20 D.40
【答案】B
【分析】根据韦达定理求得,然后利用等差数列下标和的性质求解即可.
【详解】∵,为方程的两根,∴,
由等差数列的性质得,即,
∴.
故选:B
7.(24-25高二上·天津静海·阶段练习)设公差的等差数列中,满足,则的值为 .
【答案】
【分析】先根据已知条件求得,再利用等差数列的性质化简、,即可求得比值.
【详解】因为为等差数列,所以,
所以,,,
因为,所以,
整理得:,即,
因为,所以,根据等差数列的性质,有:
,
,
所以.
故答案为:
8.(2024·河北·模拟预测)已知正项等差数列满足,则 .
【答案】1
【分析】根据等差数列下标和性质可得,即可得结果.
【详解】因为为等差数列,且,
则,即,
且,所以.
故答案为:1.
【考点5:等差数列的单调性】
【知识点:等差数列的单调性】
1.(24-25高三上·北京·阶段练习)已知等差数列单调递增且满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设出公差,根据单调递增,得到,结合等差数列的性质得到,变形为,解不等式求出答案.
【详解】因为为等差数列,设公差为,
因为数列单调递增,所以,
所以,
则,解得:,
故选:C
2.(多选)(24-25高二·全国·课后作业)(多选)已知数列的通项公式为(a,b为常数),则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】ABC
【分析】根据等差数列的通项性质可判断是等差数列,根据等差数列的单调性即可逐一判断.
【详解】由,知,故数列是等差数列,且公差为.
由等差数列的单调性可得,若,则公差,所以数列是递增数列,故A,B一定成立;
若,则,所以数列是递增数列,所以,故C一定成立;当时,不成立,故D不一定成立.
故选:ABC.
3.(多选)(24-25高二·全国·假期作业)(多选)下面是关于公差的等差数列的四个命题,正确的是( )
A.数列是递增数列 B.数列是递增数列
C.数列是递增数列 D.数列是递增数列
【答案】AD
【详解】在等差数列中,,∴数列为递增数列,A正确;令,则,当时,可能是先减后增,B错误;,当时,数列递减,C错误;,∴是递增数列,D正确.故选AD.
4.(24-25高二上·全国·课后作业)画出数列,的图象,并求通过图象上所有点的直线的斜率.
【答案】
【分析】根据题意,可得该数列为等差数列且公差为,从而作出图像,由此得解.
【详解】由题知,数列是一个等差数列,
其首项为,公差为,则,可得图象如下:
因此,通过图象上所有点的直线的斜率为.
5.(24-25高二上·全国·课后作业)已知,为等差数列的图象上的两点.
(1)求数列的通项公式;
(2)画出数列的图象;
(3)判断数列的单调性.
【答案】(1)
(2)图象见解析
(3)数列是单调递减数列
【分析】(1)设,根据已知的两个点列出关于,的方程组,解出,的值;
(2)描出为正整数时的点,即可得到的图象;
(3)根据公差的正负判断数列的单调性.
【详解】(1)设,
因为,在等差数列的图像上,所以,,
即
解得
故数列的通项公式为.
(2)数列的图象是直线上横坐标为正整数的离散的点,如图所示:
(3)因为,所以是递减数列.
【考点6:求等差数列中的最大(小)项】
【知识点:求等差数列中的最大(小)项】
1.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列为等差数列,且,则的最小值为 .
【答案】
【分析】先求得数列的公差,进而求得其通项公式,从而求得,利用二次函数的知识求得最小值.
【详解】设数列的公差为,则,
故,
故,
根据二次函数的性质可知:当或4时,取得最小值.
故答案为:
2.(24-25高二上·江苏连云港·期中)已知等差数列{an}的首项a1=11,公差,当|an|最小时,n= .
【答案】16
【分析】根据题意求通项公式,由通项公式得的单调性,进而根据单调性判断最值.
【详解】由题意,,
令,得,解得,
所以当时,,此时单调递减;
当时,,此时单调递增;
又,,则,
因此当最小时,,
故答案为:
3.(2024·安徽·二模)中国古代经典数学著作《孙子算经》记录了这样一个问题:“今有物不知其数,三三数之剩二(除以3余2),五五数之剩三(除以5余3),问物几何?”现将1到200共200个整数中,同时满足“三三数之剩二,五五数之剩三”的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列,则该数列最大项和最小项之和为 .
【答案】196
【分析】被3除余2且被5除余3的数构成首项为8,公差为15的等差数列,再通过等差数列求数列最大项和最小项之和即可.
【详解】被3除余2且被5除余3的数构成首项为8,公差为15的等差数列,
则,
令,解得,
则数列的最大项为,
所以该数列最大项和最小项之和为.
故答案为:196.
4.(24-25高一·全国·单元测试)已知数列的通项公式为.
(1)试问10是数列中的项吗?
(2)求数列中的最小项.
【答案】(1)8 (2)当或时,取得最小值-20.
【分析】(1)将10代入通项公式,解得,即可得出结论;
(2)根据数列的函数性,结合二次函数的性质与项数的特征,即可得出结论.
【详解】解(1)令,即,
解得(舍去)或,
因此10是数列中的第8项.
(2)由,且知,
当或时,取得最小值-20.
所以数列中的最小项为:
【点睛】本题考查数列的通项公式及其函数性、二次函数的性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
5.(2024·安徽安庆·三模)已知数列中,,数列满足.
(1)求证:数列是等差数列,写出的通项公式;
(2)求数列的通项公式及数列中的最大项与最小项.
【答案】(1)证明见解析,;
(2),最大项为,最小项为.
【分析】(1)通过已知条件化简变形,凑出这种形式,凑出常数,就可以证明数列是等差数列,并利用等差数列的通项公式求出通项公式;
(2)利用的通项公式求出数列的通项公式,把通项公式看成函数,利用函数图像求最大值和最小值;或利用函数的单调性即得.
【详解】(1)∵,
∴,
∴,
∴,又,
所以,
∴数列是以1为公差的等差数列;
又∵,,
∴是以为首项,为公差的等差数列,
∴,;
(2)∵,
所以,
∴作函数的大致图象,
∴由图知,在数列中,最大项为,最小项为;
另解:因为,
当时,数列是递减数列,且,,
当时,数列是递减数列,且,
所以在数列中,最大项为,最小项为.
【考点7:等差数列的判定与证明】
【知识点:等差数列的判定与证明】
1.(24-25高二上·福建宁德·阶段练习)已知数列的首项,且满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用取倒法证得是等差数列,进而求得,从而得解.
【详解】因为,,易知,
所以,即,
又,所以,
故是以为首项,为公差的等差数列,
则,故,
所以.
故选:A.
2.(24-25高二上·天津·阶段练习)若数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)证明是等差数列.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据与的关系求解即可;
(2)由(1),结合等差数列的定义即可证明.
【详解】(1),
当时,;
当时,,
又符合上式,所以.
(2)由(1)知,则,
所以,又,
所以数列是以2为首项,以2为公差的等差数列.
3.(24-25高二上·吉林长春·期中)已知数列和都是等差数列,公差分别为,,数列满足.
(1)数列是不是等差数列?若是,证明你的结论;若不是,请说明理由.
(2)若的公差为,的公差为,,,求数列的通项公式.
【答案】(1)数列是等差数列,理由见解析
(2)
【分析】(1)先根据题意得,然后利用等差数列的定义判断即可;
(2)由(1)结合已知可得数列的首项为,公差为,从而可求出数列的通项公式.
【详解】(1)数列是等差数列,理由如下:
因为数列,都是等差数列,公差分别为,,
所以,,
因为,
所以
为常数,
所以数列是以为公差的等差数列;
(2)因为,,
所以,
由(1)可知数列是等差数列,且公差为,
因为的公差为,的公差为,
所以数列的公差,
所以数列的通项公式为.
4.(24-25高二上·广东湛江·阶段练习)已知在数列中,,,数列满足.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列中的最大项和最小项,并说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)最小值,最大值3,理由见解析
【分析】(1)求,化简后由等差数列定义证明
(2)先求的通项公式后得出的通项公式,结合单调性求解
【详解】(1)证明:因为,,
所以当时,
.
又,所以数列是以为首项,1为公差的等差数列.
(2)由(1)知,则.
设函数,在区间和上单调递减,
结合函数的图象可知,
当时,取得最小值;
当时,取得最大值3.
5.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列的前项和为,且.
(1)判断数列是否为等差数列,并说明理由;
(2)若在数列中,,且,则判断数列是否为等差数列,并说明理由.
【答案】(1)是,理由见解析
(2)是,理由见解析
【分析】(1)利用,求得数列的通项公式,进而可得结论;
(2)利用(1)的结论可求得,可得结论.
【详解】(1)当时,,
当时,得,
则,
化简得,
当时,成立.
综上所述,数列的通项公式为,
当时,,故数列为等差数列.
(2)因为,且,
所以,
当时,,故数列为等差数列.
【考点8:等差数列的实际应用】
【知识点:等差数列的实际应用】
1.(24-25高二上·陕西汉中·期中)《周髀算经》中有这样一个问题:冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满,芒种这十二个节气,自冬至日起,其日影长依次成等差数列,若立春当日日影长为尺,立夏当日日影长为尺,则春分当日日影长为( )
A.尺 B.5尺 C.尺 D.尺
【答案】D
【分析】设十二节气自冬至日起的日影长构成的等差数列为,利用等差数列的性质即可求解.
【详解】设十二节气自冬至日起的日影长构成的等差数列为,则立春当日日影长为,立夏当日日影长为,所以春分当日日影长为.
故选:D
2.(2024·四川绵阳·三模)在2022年北京冬奥会开幕式上,二十四节气倒计时惊艳亮相,与节气相配的14句古诗词,将中国人独有的浪漫传达给了全世界.我国古代天文学和数学著作《周髀算经》中记载:一年有二十四个节气,每个节气的晷长损益相同(晷是按照日影测定时刻的仪器,晷长即为所测量影子的长度),二十四节气及晷长变化如图所示,相邻两个节气晷长减少或增加的量相同,周而复始.已知雨水的晷长为9.5尺,立冬的晷长为10.5尺,则冬至所对的晷长为( )
A.11.5尺 B.13.5尺 C.12.5尺 D.14.5尺
【答案】B
【分析】设相邻两个节气晷长减少或增加的量为,则立冬到冬至增加,冬至到雨水减少4,冬至的晷长为,根据题意,结合等差数列的性质,列出方程组求解即得.
【详解】解:设相邻两个节气晷长减少或增加的量为,则立冬到冬至增加,冬至到雨水减少4,冬至的晷长为,则,解得,
故选:B.
3.(23-24高三上·辽宁·期末)我国古代数学家提出的“中国剩余定理”又称“孙子定理”,它在世界数学史上具有光辉的一页,堪称数学史上名垂百世的成就,而且一直启发和指引着历代数学家们.定理涉及的是数的整除问题,其数学思想在近代数学,当代密码学研究及日常生活都有着广泛的应用,为世界数学的发展做出了巨大贡献,现有这样一个整除问题:将1到2022这2022个数中能被3除余2,且被5除余3,且被7除余1的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列,那么此数列的项数为( )
A.17 B.18 C.19 D.20
【答案】D
【分析】由,,变形得到的通项公式,从而得到不等式组,求出此数列的项数.
【详解】由题意得:能被3除余2的数为2,5,8,11……,
故,,
被5除余3的数为3,8,13……,故,,
被7除余1的数为1,8,15……,故,,
由,,,
故,,
令,解得:,
因为,所以,故此数列的项数为20.
故选:D
4.(24-25高二上·全国·期末)2024年春节前夕,某商城针对顾客举办了一次“购物送春联”的促销活动,活动规则如下:将一天内购物不少于800元的顾客按购物顺序从1开始依次编号,编号能被3除余1,也能被4除余1的顾客可以获得春联1对,否则不能获得春联.若某天符合条件的顾客共有2000人,则恰好获得1对春联的人数为 .
【答案】167
【分析】根据题意可得是首项为0,公差为12的等差数列,根据,解不等式即可.
【详解】将能被3除余1且被4除余1的正整数按从小到大排列所得的数列记为,
则既是3的倍数,也是4的倍数,
故为12的倍数,所以是首项为0,公差为12的等差数列,
所以,
令,即,且,解得,
且,又,所以恰好获得1对春联的人数为167.
故答案为:167
5.(24-25高三上·福建福州·开学考试)百善孝为先,孝敬父母是中华民族的传统美德.因父母年事已高,大张与小张兄弟俩约定:如果两人在同一天休息就一起回家陪伴父母,并把这一天记为“家庭日”.由于工作的特殊性,大张每工作三天休息一天,小张每周星期一与星期五休息,除此之外,他们没有其它休息日.已知2021年共有365天,2021年1月1日(星期五)是他们约定的首个“家庭日”,则2021年全年他们约定的“家庭日”是星期五的天数为 ;2021年全年他们约定的“家庭日”共有 个.
【答案】 ; .
【分析】根据等差数列的性质进行求解即可.
【详解】设大张的休息日构成的等差数列为,显然大张在2021年第天放假,
所以有,
若小张每周星期五休息,小张休息日构成等差数列为,则有,
此时两数列的公共项为:,首项为,公差为,末项为,
设共有项,所以有;
若小张每周星期一休息,小张休息日构成等差数列为,则有,
此时两数列的公共项为:,首项为,公差为,末项为,
设共有项,所以有,
所以2021年全年他们约定的“家庭日”共有天,
故答案为:;.
第 1 页 共 3 页
学科网(北京)股份有限公司
$$