内容正文:
15.已知数列{an}为等差数列,且公差为d.
(1)若a15=8,a60=20,求a105的值;
(2)若a2+a3+a4+a5=34,a2a5=52,求公
差d.
16.(1)已知数列{an}是等差数列,且a1=2,a1+a2
+a3=12,求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{an}为等差数列,a15=10,a45=90,
求a60.
7.2.2 等差数列前n项和公式
1.掌握等差数列前n项和公式,理解公式的推导
方法.
2.等差数列前n项和公式推导思路的获得,灵活
应用等差数列前n项公式解决一些简单的有
关问题.
知识点:等差数列前n项和
一般地,等差数列{an}的前n 项和记作Sn,即
Sn=a1+a2+a3+…+an.
根据教材的推导,可得等差数列的前n 项和公
式:Sn=
n(a1+an)
2
或Sn=na1+
n(n-1)
2 d.
【名师指导】 (1)共同点是两个公式均为等差数
列的求和公式,均需知道a1,n.不同点是Sn=
n(a1+an)
2
还需知道an,Sn=na1+
n(n-1)
2 d
还
需知道d,解题时根据已知条件决定选用哪个
公式.
(2)两个公式一共涉及a1,an,Sn,n,d 五个量.
通常已知其中三个,可求得其余两个,而且方法
就是解方程(组),这也是等差数列的基本问题形
式之一.
(3)当已知首项a1,末项an,项数n时,用公式
Sn=
n(a1+an)
2 .
用此公式时,有时要结合等差
数列的性质,如a1+an=ak+an-k+1,从而有
Sn=
n
2
(ak+an-k+1)
等差数列{an}的前n项和Sn
形式 Sn=∑
n
i=1
ai=a1+a2+a3+…+an-1+an
公式 Sn=
n(a1+an)
2 =na1+
1
2n
(n-1)d
题型1:等差数列前n项和的基本运算
【例1】 (1)记Sn为等差数列{an}的前n项和,若
a4+a5=24,S6=48,则S9= .
【解析】 设等差数列{an}的公差为d.∵a4+a5
=24,S6=48,
∴
2a1+7d=24
6a1+
6×5
2 d=48
,解得a1=-2,d=4,
∴S9=9a1+
9×8
2 d=-18+144=126.
故答案为:126.
【答案】 126
(2)求等差数列-3,-1,1,3,… 的前多少项和
为45.
【解】 由条件知等差数列中a1=-3,d=2,Sn=45
所以Sn=na1+
n(n-1)d
2 =n
2+4n,即45=n2+4n
解得:n=9或n=-5(舍),所以等差数列的前9
项和为45.
【方法总结】 本题属于基本量法,a1,d是等差
数列基本量,遇到an 利用an=a1+(n-1)d,
Sn利用Sn=na1+
n(n-1)
2 d.
再通过解方程求
出首项和公差,即可求解.
—05—
[巩固训练]
1.已知一个等差数列的首项为-3,第30项为43,
求它的前30项和.
2.已知数列{an}是等差数列.
(1)若a1=7,a50=101,求S50;
(2)若a1=2,a2=
5
2
,求S10;
(3)若a1=
1
2
,d=-16
,Sn=-5,求n.
题型2:等差数列前n项和的最值问题
【例2】 等差数列{an}的首项a1>0,设其前n项
和为Sn,且S5=S12,则当n为何值时,Sn 有最
大值?
【思路分析】 由已知得5a1+
5×4
2 d=12a1+
12×11
2 d
,从而得到a1=-8d,由此利用等差数
列的通项 公 式 能 求 出 当n 为 何 值 时,Sn 有 最
大值.
【解】 方法一:∵等差数列{an}的首项a1>0,设
其前n项和为Sn,且S5=S12,
∴5a1+
5×4
2 d=12a1+
12×11
2 d
,
解得a1=-8d,
∴Sn=na1+
n(n-1)
2 d
=-8nd+n
2
2d-
n
2d
=d2n
2-17d2n
=d2
(n2-17n)
=d2 n-
17
2
2
-289d8
,
∴当n=8或n=9时,Sn 有最大值.
方法二:同法一得d=-18a1<0
,
又S5=S12,得a6+a7+a8+a9+a10+a11+a12
=0,
∴7a9=0,∴a9=0,
∴当n=8或9时,Sn有最大值.
【方法总结】 求等差数列前n项和的最值,常
用的方法
(1)利 用 等 差 数 列 的 单 调 性,求 出 其 正 负 转
折项.
(2)利用性质求出其正负转折项,便可求得和的
最值.
(3)将等差数列的前n项和Sn=An2+Bn(A,B
为常数)看作二次函数,根据二次函数的性质求
最值.等差数列的增减性:d>0时为递增数列,
且当a1<0时前n项和Sn 有最小值.d<0时为
递减数列,且当a1>0时前n项和Sn 有最大值.
[巩固训练]
1.已知等差数列{an}的首项a1=20,公差d=-2,
则前n项和Sn 的最大值为 .
2.等差数列{an}的首项a1=9,公差d=-2,则使
数列的前n 项和Sn 最 大 的 正 整 数n 的 值 是
.
1.已知{an}为等差数列,若a3=1,S4=0,则a6的
值为 ( )
A.6 B.7
C.8 D.9
2.记等差数列{an}的前n项和为Sn,已知S5=15,
S7=35,则a1= ( )
A.2 B.1
C.0 D.-1
3.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=-3,
2a4+3a7=9,则S7的值等于 ( )
A.21 B.1
C.-42 D.0
4.设数列{an}是等差数列,公差d=-
1
2
,Sn 为其
前n项和,若S20=S21,则首项a1= ( )
A.8 B.10
C.20 D.30
—15—
5.等差数列{an}的前n项和为Sn,若S11=33,则
a2+a7+a9= ( )
A.18 B.12
C.9 D.6
6.在等差数列{an}中已知a10=13,a3+a4+a9+
a16=28,则{an}的前17项和为 ( )
A.166 B.172
C.168 D.170
7.等差数列{an}是递增数列,满足a7=3a5,前n项
和为Sn,则Sn 最小值时,n= .
8.在等差数列{an}中:
(1)已知a6=10,S5=5,求a8和S10;
(2)已知a1=4,S8=172,求a8和d.
9.在等差数列{an}中,a10=30,a20=50.
(1)求数列的通项公式;
(2)若Sn=242,求n.
10.已知等差数列{an}中,a2=2,a1+a5=6.求:
(1){an}的通项公式;
(2)数列的{an}前n项和Sn.
一、选择题
1.在等差数列{an}中满足,a2=1,a4=3,则等差数
列前4项的和为 ( )
A.3 B.4
C.5 D.6
2.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S2=5,
S5=2,则S7= ( )
A.7 B.-7
C.-10 D.10
3.已知等差数列{an}的通项公式为an=9-2n,则
其前n项和Sn 取得最大值时,n的值 ( )
A.6 B.5
C.4 D.3
4.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=
1
3
,a2
+a5=4,则S9= ( )
A.27 B.24
C.21 D.18
5.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a8+a14
=3a11-4,则S21= ( )
A.72 B.84
C.144 D.168
6.已知Sn 是等差数列{an}的前n项和,若S9=
36,则a5= ( )
A.3 B.4
C.6 D.8
7.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,3a4-a7=
7,2a7-a9=6,则S10= ( )
A.55 B.60
C.65 D.75
8.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1>0,S8
=S10,则Sn 中最大的是 ( )
A.S7 B.S8
C.S9 D.S10
二、填空题
9.不大于100的正整数中,被3除余1的所有数的
和是 .
10.已知{an}为等差数列,公差为-2,且a27=a3a9,
则前10项和S10= .
11.已知数列{an}为等差数列,a1+a3+a5=-102,
a2+a4+a6=-99,以Sn 表示{an}的前n项和,
则使得Sn 达到最小值的n是 .
12.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S17=
51,a12=0,则{an}的通项公式为 .
—25—
三、解答题
13.已知等差数列{an}中,公差d=2,a2=3.求:
(1)a3,a5的值;
(2)该数列的前5项和S5.
14.已知各项均为正数的等差数列{an}的首项为
a1,前n项和为Sn,且满足S3=a5,且2a2=3.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)证明数列{Sn}是等差数列.
15.已知数列{an}为等差数列,且a3=7,a5=3.求:
(1)数列{an}的通项公式;
(2)数列{an}的前n项和Sn 的最大值.
16.在等差数列{an}中,已知a1+a2=2,a2+a3=
10,求通项公式an 及前n项和Sn.
7.3.1 等比数列的概念
1.理解等比数列的概念,等比中项的概念;掌握等
比数列的通项公式.
2.掌握等比数列的有关计算.
知识点1:等比数列的概念
1.等比数列的概念:一般地,如果一个数列{an},从
第2项起每一项与它的前一项的比等于同一个
常数,那么这个数列就叫做等比数列,这个常数
叫做等比数列的公比.公比通常用字母q(q≠0)
表示.
符号表示:an
an-1
=q(n≥2,n∈N*,q≠0且q为
常数).
【名师指导】 等比数列的定义中的几个关键词
是“从第2项起”,“同一个常数”
等差数列 等比数列
条件
从第2项起 从第2项起
每一项与它的前
一项的差都等于
同一个常数
每一项与它的前一项
的 比 都 等 于 同 一 个
常数
结论
这个数列就叫做
等差数列
这个数列就叫做等比
数列
有关
概念
这个常数叫做等
差数列的 公 差,
通常用字母d表
示
这个常数叫做等比数
列的公比,通常用字
母q表示
2.等比中项:由三个数a,G,b组成的等比数列,G
叫做数列的等比中项.
符号表示:G2=ab.
—35—
12.解析:由题意,设等差数列{an}中,公差为d,
因为a2=2,a12=12,
所以
2=a1+d
12=a1+11d ,解得a1=1,d=1,
所以a5+a11=2a8=2(a1+7d)=2×(1+7)=16,
所以a5 与a11的等差中项为8.
故答案为:8.
答案:8
13.解:(1)在等差数列{an}中,
∵a5=6,a7=16,
∴
a1+4d=6
a1+6d=16 ,解得a1=-14,d=5.
(2)在等差数列{an}中,
∵a3=20,a10=-1.
∴
a1+2d=20
a1+9d=-1 ,a1=26,d=-3,
∴a15=26-3×14=-16.
14.解:∵等差数列{an}中,a1+a4+a7=15,a2a4a6=45,
∴
a1+a1+3d+a1+6d=15
(a1+d)(a1+3d)(a1+5d)=45 ,
解得
a1=-1
d=2 或 a1=11d=-2 ,
当
a1=-1
d=2 时,此数列的通项公式an=-1+(n-1)×2=
2n-3.
当
a1=11
d=-2 时,此数列的通项公式an=11+(n-1)×(-2)
=-2n+13.
15.解:(1)等差数列{an}中,
∵a15=8,a60=20,
∴
a1+14d=8
a1+59d=20 ,解得a1=6415,d=415,
∴a105=
64
15+104×
4
15=32.
(2)∵数列{an}为等差数列,且公差为d,且a2+a3+a4+
a5=34,a2a5=52,
∴a2+a5=17,a2a5=52,
∴解得a2=4,a5=13或a2=13,a5=4.
∵a5=a2+3d,
∴13=4+3d或4=13+3d,解得d=3,或-3.
16.解:(1)∵数列{an}是等差数列,且a1=2,a1+a2+a3=12,
∴2+2+d+2+2d=12,解得d=2,
∴an=2+(n-1)×2=2n.
∴数列{an}的通项公式为an=2n.
(2)∵数列{an}为等差数列,
∴a15=10,a45=90,
∴
a15=a1+14d=10
a45=a1+44d=90 ,
解得a1=-
82
3
,d=83
,∴a60=-
82
3+59×
8
3=130.
7.2.2 等差数列前n项和公式
知识运用
题型1
巩固训练
1.解:由条件知等差数列中a1=-3,a30=43,n=30,
所以S30=
30×(a1+a30)
2 =
30×(-3+43)
2 =600.
2.解:(1)由已知,S50=
50(a1+a50)
2 =
50×(7+101)
2 =2700.
(2)由已知,d=a2-a1=
1
2
所以S10=10×2+
1
2×10×9×
1
2=
85
2.
(3)由已知及Sn=na1+
1
2n
(n-1)d得
-5=12n+
1
2n
(n-1)× -16 ,解得n=12.
题型2
巩固训练
1.解析:∵等差数列{an}的首项a1=20,公差d=-2,
∴前n 项 和Sn =20n+
n(n-1)
2 ×
(-2)=-n2+21n=
- n-212
2
+ 212
2
,
则对称轴为n=212
,
∴当n=10或11时,Sn 取得最大值,最大值为S10=-102
+21×10=210-100=110.
故答案为:110.
答案:110
2.解析:因为等差数列{an}的首项a1=9,公差d=-2,所以Sn
=na1+
n(n-1)
2 d=9n-n
(n-1)=-n2+10n=-(n-5)2
+25,所以n=5时,数列的前n项和Sn 最大.
故答案为:5.
答案:5
随堂训练
1.B 设等差数列{an}的公差为d,由
a3=1
S4=0 ,
得
a1+2d=1
4a1+6d=0 ,解得 a1=-3d=2 ,
所以a6=-3+2×5=7.
故选:B.
2.D 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
则
5a1+
5×4
2 d=15
7a1+
7×6
2 d=35
,解之得 d=2a1=-1 .
故选:D.
3.D 等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=-3,2a4+3a7=9,
∴2(-3+3d)+3(-3+6d)=9,解得d=1,
∴S7=7×(-3)+
7×6
2 =0.
故选:D.
4.B ∵S20=S21,∴a21=S21-S20=0,
又d=-12
,
∴a1=a21-20d=0+20×
1
2=10.
故选:B.
5.C ∵{an}为等差数列,
∴S11=11a1+
11×10
2 d=11
(a1+5d)=33
∴a1+5d=3
∴a2+a7+a9=a1+d+a1+6d+a1+8d=3(a1+5d)=9.
故选:C.
6.D ∵{an}为等差数列,设公差为d,
∴
a10=a1+9d=13
a3+a4+a9+a16=4a1+28d=28 ,
解得
a1=-14
d=3 ,
∴S17=17×(-14)+
17×16
2 ×3=170.
故选:D.
7.解析:因为a7=3a5,
所以a1+6d=3(a1+4d),整理得:a1=-3d,
所以Sn=na1+
n(n-1)
2 d=-3dn+
d
2
(n2-n)=d2
(n2-
7n),
—881—
因为等差数列{an}是递增数列,
所以d>0,
所以当n=72
时,Sn 取得最小值,
又因为n为正整数,
所以n=3或n=4时,Sn 最小值.
故答案为:3或4.
答案:3或4
8.解:(1)S5=5a1+
5×4
2 d=5
,
a6=a1+5d=10
解得a1=-5,d=3.
∴a8=a6+2d=10+2×3=16,
S10=10a1+
10×9
2 d=10×
(-5)+5×9×3=85.
(2)由已知得S8=
8a1+a8
2 =
84+a8
2 =172
,
解得a8=39,
又∵a8=4+(8-1)d=39,
∴d=5.
∴a8=39,d=5.
9.解:(1)设数列{an}的首项为a1,公差为d.
则
a10=a1+9d=30,
a20=a1+19d=50,
解得
a1=12,
d=2,
∴an=a1+(n-1)d=12+(n-1)×2=10+2n.
(2)由Sn=na1+
n(n-1)
2 d
以及a1=12,d=2,Sn=242,
得方程242=12n+n
(n-1)
2 ×2
,
即n2+11n-242=0,
解得n=11或n=-22(舍去).故n=11.
10.解:(1)设 等 差 数 列{an}的 公 差 为d,因 为a2=2,a1+a5
=6,
所以
a1+d=2
2a1+4d=6 ,解得a1=d=1,
所以an=1+(n-1)=n.
(2)Sn=na1+
n(n-1)
2 d=
1
2n
2+12n.
课后提升
1.D 因为等差数列{an}中满足,a2=1,a4=3,
所以a1=0,a3=2,
故前4项和为0+1+2+3=6.
故选:D.
2.B 因为S2=5,S5=2,
所以S5-S2=a3+a4+a5=3a4=-3,解得a4=-1,
所以S7=
7(a1+a7)
2 =7a4=-7.
故选:B.
3.C 由题意等差数列{an}的通项公式为an=9-2n,则a1=9
-2=7,
故Sn=
n(7+9-2n)
2 =-
(n-4)2+16,
即当n=4时,Sn 取得最大值,即Sn 取得最大值时,n的值
是4.
故选:C.
4.A 设等差数列{an}的公差为d,
∵a1=
1
3
,a2+a5=4,
∴2a1+5d=
2
3+5d=4
,解得d=23
,
∴a5=a1+4d=
1
3+
8
3=3
,
∴S9=
9(a1+a9)
2 =9a5=9×3=27.
故选:A.
5.B 由等差数列性质知a8+a14=2a11=3a11-4,解得a11=4,
故S21=
21(a1+a21)
2 =21a11=84.
故选:B.
6.B 因为数列{an}为等差数列,∴a1+a9=2a5,
∴S9=
9(a1+a9)
2 =9a5=36
,解得a5=4.
故选:B.
7.C 设等差数列{an}的公差为d,
∵3a4-a7=7,2a7-a9=6,
∴
3(a1+3d)-(a1+6d)=7
2(a1+6d)-(a1+8d)=6 ,解得a1=2,d=1,
∴S10=10a1+
10×9
2 d=20+45d=65.
故选:C.
8.C 由S8=S10得:
8a1+
8×7
2 d=10a1+
10×9
2 d
,
解得:a1=-
17
2d
,又a1>0,得到d<0,
所以Sn=na1+
n(n-1)
2 d=
d
2
(n2-18n),
由d<0,得到Sn 是一个关于n 的开口向下抛物线,
当n=182=9
时,有最大值.
故选:C.
9.解析:100以内的正整数中,被3除余1由小到大构成等差
数列,其首项为1,公差为3,
共有34项,它们的和为1×34+34×332 ×3=1717.
故答案为:1717.
答案:1717
10.解析:依题意,有(a1+6d)2=(a1+2d)(a1+8d),
又d=-2,所以(a1-12)2=(a1-4)(a1-16),
所以a21-24a1+122=a21-20a1+64,解得a1=20,
所以S10=10a1+
10×9
2 d=10×20-90=110.
故答案为:110.
答案:110
11.解析:设等差数列{an}的公差为d,
由等差 中 项 的 性 质 可 得a1+a3+a5=3a3=-102,可 得
a3=-34,a2+a4+a6=3a4=-99,则a4=-33,所以d=
a4-a3=1,
所以an=a3+(n-3)d=-34+n-3=n-37,
由an=n-37≤0可得n≤37,
故当n=36或37时,Sn 取得最小值.
故答案为:36或37.
答案:36或37
12.解析:设等差数列{an}的公差为d,
因为S17=51,a12=0,
所以 17a1+
17×16
2 d=51
a1+11d=0 ,解得 a1=11d=-1 ,
所以an=a1+(n-1)d=11-(n-1)=12-n.
故答案为:an=12-n.
答案:an=12-n
13.解:(1)依题意a2=a1+d=3⇒a1=1,
所以a3=a1+2d=5,a5=a1+4d=9.
(2)S5=5a1+10d=5+20=25.
14.解:(1)设各项均为正数的等差数列{an}的公差为d,
因为S3=a5,2a2=3
所以
3a1+3d=a1+4d
2a1+2d=3 ,解得 d=2a12a1+2d=3 ,即 a1=
1
2
d=1 ,
所以an=
1
2+
(n-1)·1=n-12
;即an=n-
1
2.
—981—
(2)由(1)知Sn=n×
1
2+
n(n-1)
2 =
n2
2
,所以 Sn=
2
2n
,
因为 Sn+1- Sn=
2
2
(n+1)- 22n=
2
2
,
又因为 S1=
2
2
所以数列 Sn 是首项为 22,公差为
2
2
的等差数列.
15.解:因为{an}为等差数列,令其公差为d,
则由题意得a5-a3=2d=-4,
得d=-2,
故an=a3-(n-3)×d=7-(n-3)×(-2)
=13-2n,
即{an}的通项公式为an=13-2n.
(2)由(1)知,a1=11,
故Sn=na1+
n(n-1)d
2 =12n-n
2
=-(n-6)2+36,
所以当n=6,Sn 的最大值为S6=36.
16.解:令等差数列{an}的公差为d,则由a1+a2=2,a2+a3=
10,知:
2a1+d=2
2a1+3d=10 ,解之得 a1=-1d=4 ;
∴根据等差数列的通项公式及前n项和公式,有:
an=a1+(n-1)d=-1+4(n-1)=4n-5,
Sn=n·
a1+an
2 =2n
2-3n(n≥1,n∈N*).
7.3.1 等比数列的概念
知识运用
题型1
巩固训练
1.D 数列{an}中,an+1=-2an 且a1=1,因此数列{an}是首
项为1,公比为-2的等比数列,
所以an=(-2)n-1.
故选:D.
2.B 数列 {an}为各项为正的递增数列,设公比为q,且q>1,
∵a1a2a6=64,∴a31q6=64∴a1q2=4=a3,
∵a1+a3+a5=21,∴
4
q2
+4+4q2=21,
即 (4q2-1)(q2-4)=0,解得:q=2∴a1=1
∴an=a1qn-1=2n-1.
故选:B.
3.B ∵an+1=-2an,a2=1,∴a1=-
1
2
,an+1
an
=-2.{an}是
公比为-2的等比数列,
∴an=-
1
2×
(-2)n-1=(-2)n-2.
故选:B.
题型2
巩固训练
1.解:∵{an}是各项均为正数的等比数列,∴公比q>0.
∴
an+1
an
=
an+1
an
= q,
∴{an}是等比数列,首项为 a1,公比为 q.
2.解析:由a1、a2、a3 成等差数列,则2a2=a1+a3,
又a1+a2+a3=15,得3a2=15,∴a2=5.
由a2、a3、a4 成等比数列,则a23=a2a4,
又a2a3a4=27,得a33=27,∴a3=3.
则a1=2a2-a3=2×5-3=7,
a4=
a23
a2
=3
2
5=
9
5.
∴a1+a4=7+
9
5=
44
5.
故答案为:44
5.
答案:44
5
随堂训练
1.B 等比数列{an}中,a2=a1q=6,a5=a1q4=-48,则a1=
-3.
故选:B.
2.C 在数列{an}中,由an+1=2an,a1=3,得数列{an}是以3
为首项,以2为公比的等比数列,则a6=a1q5=3×25=96.
故选:C.
3.A 在等比数列{an}中,a6=
2
3
,公比q= 3,则a10=a6q4=
2
3×
(3)4=6.
故选:A.
4.D 由{an}是等比数列,得a4a6=a2q2a2q4=28,又a2=2,所
以22q6=28,即q6=26,所以q=±2.
故选:D.
5.A 因为等比数列{an}的各项均为正数,公比q=2,且满足
a2a6=a21×26=16,
所以a1=
1
2
,则a5=a1q4=
1
2×2
4=8.
故选:A.
6.C 设等比数列{an}的公比为q,
由题意可得
a1+a2=4
2(a2+2)=a1+a3 ,
∴
a1+a1q=4
4+2a1q=a1+a1q2 ,
∴
a1q+a1-4=0
a1q2-2a1q+a1-4=0 ,
∴a1q2-3a1q=0,
∴a1q(q-3)=0,又a1q≠0,
∴q-3=0,∴q=3.
故选:C.
7.解析:设等比数列{an}的公比为q,则a4=a2q2,
∴q2=
a4
a2
=13
,
∴a8=a2q6=9×
1
3
3
=13.
故答案为:1
3.
答案:1
3
8.解析:∵an+1-2an=0,∴an=
an+1
2
,
∴a1=
a2
2=
a3
2
2=
a3
4=
1
4.
故答案为:1
4.
答案:1
4
9.解:
a3
a1
=q2=4,解得q=±2,
∴an=a1qn-1=2n-1或an=(-2)n-1.
10.解:由题意得bn=2×4n-1=22n-1,
因为bn=2an=22n-1,
所以an=2n-1.
课后提升
1.D ∵等比数列{an}满足a1=-1,a4=8,
∴a24=a1·a7,解得a7=-64.
故选:D.
—091—