第24讲:等差数列的前N项和及其性质【知识梳理+8个题型归纳+方法总结】讲义-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第二册
2025-12-20
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2份
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43页
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版选择性必修第二册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 4.2.2等差数列的前n项和公式 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.54 MB |
| 发布时间 | 2025-12-20 |
| 更新时间 | 2025-12-20 |
| 作者 | 数海拾光 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55542505.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦等差数列前n项和的核心知识点,系统梳理定义、两大求和公式(倒序相加法与代入转化法推导及适用场景)、函数特征(一次或二次函数形式)及六大性质(片段和、奇偶项和等),衔接通项公式形成“定义-公式-性质-应用”学习支架,为数列综合问题奠基。
资料特色在于大数据易错辨析(如公式适用场景混淆)、7大题型分类(含答题模板与名师点评)及概念比较表格,培养学生抽象能力与推理意识。课中助教师系统授课,课后通过小试牛刀与重点记忆,帮助学生查漏补缺,提升应用能力。
内容正文:
2025-2026年人教A版高二数学上学期常考题型归纳
【第24讲:等差数列的前N项和及其性质】
总览
题型梳理
一、教材基础知识全梳理
(一)核心定义与求和公式
1.等差数列前n项和的定义:设等差数列{}的首项为,公差为,其前n项和表示数列前n项的累加和,即.
2.两大核心求和公式(网络名师高频强调,必考基础):
(1)公式一:
推导方法:倒序相加法(核心推导思路,需理解记忆).
推导过程:设①;将其倒序可得②;①+②得,故.
适用场景:已知首项、末项和项数n时,优先选用.
(2)公式二:
推导方法:代入转化法(由通项公式代入公式一推导得出).
适用场景:已知首项、公差和项数n时,优先选用.
3.公式的统一转化:将代入公式一,可直接得到公式二,两大公式本质等价,共涉及、、n、、五个量,已知任意三个量可通过解方程组求出其余两个(“知三求二”核心思想,网络名师高频强调).
(二)前n项和的函数特征
1.公式的函数转化:将整理可得,令,,则(A、B为常数).
2.不同公差下的函数性质:
(1)当时(常数列):,,是关于n的一次函数,其图象是直线上横坐标为正整数的孤立点;
(2)当时:,是关于n的常数项为0的二次函数,其图象是抛物线上横坐标为正整数的孤立点,抛物线开口方向由决定:时开口向上,有最小值;时开口向下,有最大值.
(三)前n项和的核心性质(网络名师教学重点,解题高频工具)
1.片段和性质:等差数列中,连续相等项数的和仍成等差数列,即,,,…成等差数列,且新公差为(m为连续项数).
2.奇偶项和性质:设为前n项中奇数项的和,为偶数项的和:
(1)若项数n为偶数():,,;
(2)若项数n为奇数():(为中间项),,.
3.前n项和与通项的关系:(),(注意时的验证,避免漏解).
4.比值性质:若两个等差数列{}、{}的前n项和分别为、,则(核心二级结论,网络名师高频推荐).
5.特殊和性质:若(),则;若,(),则.
6.数列{}的性质:若{}是等差数列,则数列{}也是等差数列,其首项为,公差为.
二、易错辨析(大数据统计网络名师高频纠错点)
(一)公式使用误区
1.易错点1:混淆求和公式的适用场景,盲目代入导致计算复杂.
辨析:已知、、n用更简便;已知、、n用更直接,优先结合等差数列性质(如)简化计算.
2.易错点2:忽略“知三求二”中方程组的整体代换思想,强行求解单个量导致运算繁琐.
辨析:当已知条件不足直接求、时,可通过整体代换(如、)求解,避免冗余计算.
(二)函数特征理解偏差
1.易错点1:认为“等差数列前n项和一定是二次函数”.
辨析:当(常数列)时,是一次函数,只有时,才是常数项为0的二次函数;反之,若数列前n项和(),则该数列不是等差数列(首项后的项成等差,首项不满足).
2.易错点2:求最值时,忽略n为正整数的限制,直接取二次函数对称轴的横坐标.
辨析:二次函数对称轴为,若对称轴不是正整数,需取距离对称轴最近的正整数作为n;若对称轴是正整数,则该n对应的即为最值.
(三)性质应用错误
1.易错点1:片段和性质中,误将“,,”当作等差数列.
辨析:正确结论是“,,”成等差数列,新公差为,而非原公差.
2.易错点2:使用时,未验证的情况,导致通项公式不完整.
辨析:与的关系需分()和()两步推导,最终需验证时是否满足的表达式,再统一通项.
3.易错点3:奇偶项和性质中,混淆项数为奇数和偶数时的结论.
辨析:项数为奇数时,中间项是关键();项数为偶数时,差值为(k为项数的一半),需先判断项数奇偶性再代入性质.
三、概念比较(明晰易混淆概念)
(一)等差数列通项公式与前n项和公式的函数差异
对比维度
通项公式
前n项和公式
函数类型
时为常数函数,时为一次函数()
时为一次函数,时为常数项为0的二次函数()
图象特征
直线上的孤立点
抛物线()或直线()上的孤立点
核心参数
首项、公差
首项、公差、项数n
(二)等差数列前n项和与一般数列前n项和的区别
1.等差数列前n项和:具有明确的函数形式(),且满足片段和、奇偶项和等特殊性质,可通过“知三求二”快速求解.
2.一般数列前n项和:无固定函数形式,不具备等差数列的特殊性质,求解需结合数列通项特征(如分组求和、裂项相消等),且与的关系(,)适用于所有数列,但需验证.
四、重点内容记忆+常考结论(网络名师提炼高频考点)
(一)必背重点内容
1.两大求和公式:
(1)(倒序相加法推导,核心记忆);
(2)(代入转化推导,灵活应用).
2.核心思想:“知三求二”(五个量、、n、、的关联求解)、整体代换(简化运算的关键).
3.函数特征核心:时是常数项为0的二次函数,时是一次函数;最值由的符号和n的正整数性决定.
4.关键性质:片段和成等差(新公差)、奇偶项和性质(分奇偶项数)、.
(二)常考结论(直接应用可提速解题)
1.若等差数列{}的前n项和为,且(),则当时(为偶数),取得最值;若为奇数,则时,取得最值.
2.等差数列中,若,,则的最大值出现在最后一个正项对应的n;若,$d>0$,则的最小值出现在最后一个负项对应的n(可通过解不等式组或求解n).
3.若数列{}是等差数列,则原数列{}一定是等差数列(充要条件).
4.等差数列前n项和的最值计算两种快捷方法:
(1)函数法:对配方,结合求最值;
(2)临界项法:找到正负项的分界点n,在该n处取得最值.
5.片段和拓展:(可由求和公式推导,直接应用于含m、n的和的求解).
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:“知三求二”基本量计算】
【解题策略】
答题模板:1.定位已知量:明确题目给出的等差数列五个核心量(、、、、)中的三个;2.精准选公式:①已知、、,选用;②已知、、,选用;3.建立方程求解:将已知量代入公式,通过解方程或方程组得出未知量;4.验证结果:将求得的量代入通项公式或求和公式,验证计算准确性.
名师点评:该题型是等差数列前n项和的基础核心题型,解题关键在于熟练掌握“知三求二”的核心思想。无需盲目求解单个量,遇到多条件时可采用整体代换(如、)简化运算,减少计算失误,提升解题效率.
(25-26高二上·云南曲靖·月考)已知是等差数列的前项和,,则 .经典例题例题
【答案】
【分析】利用等差数列的通项公式求出,利用等差数列的前项和的公式求解.
【详解】,,,
.
故答案为:.
(25-26高二上·福建厦门·月考)等差数列的前项和为,且满足,则 .小试牛刀1
【答案】6
【分析】根据等差数列的通项公式与前项和公式计算出首项和公差,进而求出即可.
【详解】设等差数列的首项为,公差为.
由题意知,,解得,
故.
故答案为:6.
(25-26高三上·福建龙岩·月考)已知等差数列的前项和为,若,则( )小试牛刀2
A.27 B.28 C.29 D.30
【答案】B
【分析】根据,求出,则
【详解】设等差数列的公差为,因为,
所以
则;
故选B
(2025·四川遂宁·二模)已知数列为等差数列,的前项和为,,,则( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据等差数列的项与和的基本量运算列式,求出数列的首项和公差,即可求得.
【详解】设等差数列的公差为,
则,即,
又,即,
则由解得,
则.
故选:B.
【题型2:由前n项和求通项】
【解题策略】
答题模板:1.求首项:当时,,直接代入表达式计算;2.求时的通项:利用关系式,代入和的表达式,化简得出通项形式;3.验证连续性:将代入时的通项表达式,若满足则统一写出通项公式,不满足则分段表示();4.确认等差数列属性:验证化简后的通项是否符合的一次函数形式.
名师点评:该题型的高频易错点是忽略的验证步骤,导致通项公式不完整。需注意:若为(常数项为0的二次函数),则对应的数列一定是等差数列,可直接通过、快速求解通项.
【多选题】(25-26高三上·云南昆明·月考)已知数列的前n项和,当时,,则( )经典例题例题
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】先应用已知化简得出结合等差数列定义及等差数列通项公式得出,,再计算判断选项.
【详解】由时,,可得,整理得,
所以数列是以1为首项,2为公差的等差数列,
即,,
则当时,,
所以
故选:AD.
(2025高三·全国·专题练习)已知正项数列中,且,其中为数列的前项和,则数列的通项公式为 .小试牛刀1
【答案】
【分析】利用代入已知条件求得即得,然后再求出.
【详解】在数列中,①,又 ②,,
所以①除以②得.
又,所以数列是以2为首项,2为公差的等差数列,
则,所以.
当时,,当时,,也满足上式,
所以数列的通项公式为.
故答案为:.
(24-25高二下·云南昭通·期中)已知数列的首项,的前n项和为,且满足,则数列的通项公式为 .小试牛刀2
【答案】
【分析】利用构造法,可得数列是以1为首项,以为公差的等差数列,再利用等差数列的通项公式可求得,最后可由此求得.
【详解】因为,即,
所以,又,所以数列是以1为首项,以为公差的等差数列,
所以,,
当时,,
所以,
当时,也成立,所以,
故答案为:
(24-25高二下·上海奉贤·月考)已知数列的前 项和 满足 ,则 的通项公式为 小试牛刀3
【答案】
【分析】利用数列的前 项和 与通项 的关系计算.
【详解】当 时,;
当 时,.
,
代入通项公式:,
验证 时:若直接代入 ,得 ,与 矛盾,故需分段表示.
因此,通项公式为分段形式:.
故答案为:.
【题型3:片段和性质的应用】
【解题策略】
答题模板:1.识别片段和特征:明确题目中“连续相等项数的和”,确定连续项数,区分、、等片段和;2.应用核心性质:等差数列的片段和、、、…仍成等差数列,且新公差为,核心关系式为;3.代入求解:将已知的片段和代入性质关系式,解出未知的片段和或原数列的、;4.拓展延伸:若需求(为正整数),可通过累加对应片段和得出结果.
名师点评:该题型的关键是准确记忆片段和的性质,避免误将、、直接当作等差数列。解题时可先标注各片段和对应的项数范围,再代入性质公式,同时注意新公差与原公差的区别(新公差为),减少性质应用错误.
(25-26高二上·江苏南京·月考)设等差数列的前n项和为,若,,则( )经典例题例题
A. B. C. D.与有关
【答案】C
【分析】根据等差数列的前项和性质可知:成等差数列,然后根据等差中项计算即可.
【详解】由题可知:成等差数列
所以,
又,所以
故选:C
(25-26高二上·重庆沙坪坝·期中)已知等差数列的前项和为,若,,则( )小试牛刀1
A.51 B.57 C.63 D.66
【答案】D
【分析】根据等差数列的前项和性质:片段和仍然成等差数列计算
【详解】等差数列的前项和为,,,
,,,成等差数列,
,,,
,则数列的前三项为,是公差为的等差数列,故,.
故选:D
(25-26高三上·重庆·期中)设是等差数列的前项和,若,则( )小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用等差数列的前n项和为,则成等差数列,即可得出结论.
【详解】设,则,
等差数列的前n项和为,则成等差数列,
即成等差数列,
公差为,故,即,
,
故选:.
(25-26高二上·吉林四平·月考)已知等差数列的前项和为,若,则 .小试牛刀3
【答案】56
【分析】利用等差数列前项和的性质结合等差中项即可求解
【详解】因为是等差数列,所以成等差数列,
则,即,解得.
故答案为:
【题型4:奇偶项和性质的应用】
【解题策略】
答题模板:1.判断项数奇偶性:先确定数列前项的项数是奇数(,为正整数)还是偶数();2.代入对应性质公式:①项数为偶数():、、;②项数为奇数():(为中间项)、、;3.结合已知条件求解:将题目中的已知量(如、、、)代入公式,解出未知量;4.验证合理性:根据数列的单调性或公差符号,验证结果是否符合实际意义.
名师点评:该题型的核心是“先判奇偶,再用性质”,易错点是混淆奇偶项数对应的性质公式。解题时可先通过项数的奇偶性确定中间项(若存在),再结合性质公式求解,中间项是项数为奇数时的解题关键,可快速关联与通项的关系.
(25-26高二上·天津·月考)等差数列共项,且奇数项和为165,偶数项和为150,则 .经典例题例题
【答案】10
【分析】结合等差数列前项和公式,利用奇数项和偶数项的和列式求解即可.
【详解】等差数列 共项,其中奇数项有个,偶数项有个,
设等差数列的公差为,
奇数项和 ①,
偶数项和 ②,
由①②,得,代入②式,可得,解得.
故答案为:10
(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知一个等差数列的项数为奇数,其中所有奇数项的和为290,所有偶数项的和为261.则此数列的项数为( )小试牛刀1
A.10 B.19 C.21 D.29
【答案】B
【分析】设项数为,则,再利用等差中项的性质和等差数列的求和公式化简,然后计算可得.
【详解】设项数为,
则,
.
此数列共有19项.
故选:B
(25-26高三上·四川绵阳·月考)已知等差数列共有项,奇数项之和为,偶数项之和为,则( )小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据等差数列的求和公式,结合等差数列的性质,即可求解.
【详解】等差数列共项,其中奇数项有项,偶数项有项,
奇数项和为①,
偶数项和为②.
因为,所以①÷②,得,则.
故选:A.
(2025高三·全国·专题练习)一个等差数列共有项,其奇数项之和为319,偶数项之和为290,则此数列第项为( )小试牛刀3
A.31 B.30 C.29 D.28
【答案】C
【分析】由题中条件及等差数列的性质可得:,两式相减即可求解.
【详解】由题中条件及等差数列的性质可知:,
所以.
故选:C.
【题型5:比值性质的应用(两等差数列前n项和之比)】
【解题策略】
答题模板:1.明确已知条件:确定两个等差数列{}、{}的前项和分别为、,明确题目给出的的表达式或相关条件;2.应用核心比值性质:若求,直接套用结论;若求(),先分别求出、,再计算比值;3.代入化简:将、的表达式代入比值,化简得出结果;4.验证特殊值:可代入、等特殊值,验证比值结果的正确性.
名师点评:该题型是等差数列性质的高频综合题型,核心结论的推导基础是“等差数列前项和与中间项的关系”()。解题时无需分别求两个数列的和,直接利用比值性质可大幅简化运算,避免复杂方程组求解.
(25-26高二上·陕西咸阳·期中)已知,分别为等差数列,的前n项和,且,则( )经典例题例题
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用等差数列的前项和公式即可求解.
【详解】因为,分别为等差数列,的前n项和,
所以, ,
所以.
故选:A.
(25-26高三上·福建泉州·月考)已知等差数列、的前项和分别为、,若,则 .小试牛刀1
【答案】
【分析】已知,由于等差数列的前项和是关于的二次函数(且常数项为0),形式为,因此可设,(k为非零常数),用、分别算出,,,最后代入计算.
【详解】由于等差数列的前项和是关于的二次函数(且常数项为0),形式为,
因此可设,,(k为非零常数)
;
;
。
故答案为:
(25-26高三上·重庆·月考)已知等差数列 的前项和分别为,且,则( )小试牛刀2
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用等差数列的前项和公式求解即可得.
【详解】由题设,条件可化为,
设,,
则,
,
则.
故选:A.
(25-26高三上·山东·开学考试)已知两个等差数列和的前项和分别为和,且,则使得为整数的正整数的个数是( )小试牛刀3
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】由等差数列的性质可得,要使为整数,即为整数,计算即可求解.
【详解】由等差数列的性质可得,
因为,所以,
因为,要使为整数,即为整数,
所以,共个,
即使得为整数的正整数的个数是.
故选:C
【题型6:求等差数列前n项和的最值】
【解题策略】
答题模板:方法一函数法:1.转化为二次函数形式:(,);2.分析二次函数单调性:①若(),抛物线开口向上,有最小值,最小值对应对称轴附近的正整数;②若(),抛物线开口向下,有最大值,最大值对应对称轴附近的正整数;3.确定最值对应的:若对称轴是正整数,则该对应的即为最值;若不是正整数,取距离对称轴最近的两个正整数,分别计算并比较大小,得出最值;4.计算最值:将确定的代入表达式,求出最值.
方法二临界项法:1.分析数列项的正负性:①求最大值(,数列递减):找到最后一个正项(或非负项)对应的,即解不等式组;②求最小值(,数列递增):找到最后一个负项(或非正项)对应的,即解不等式组;2.确定最值对应的:解出不等式组的正整数解,该对应的即为最值;3.计算最值:代入公式计算,若不等式组无整数解,说明最值在处.
名师点评:求最值是高频考点,两种方法各有优势:函数法适用于已知和,可快速转化为二次函数的情况,核心是注意为正整数的限制;临界项法更直观,核心是找到正负项的分界点,避免二次函数配方的繁琐运算。解题时可根据已知条件灵活选择方法,若数列项的正负性易判断,优先用临界项法.
(25-26高三上·河北唐山·期中)已知等差数列的前n项和为,公差为d,若,则的最大值为( )经典例题例题
A. B.30 C. D.18
【答案】B
【分析】根据等差数列前n项和的公式列方程求解和d,进而得到的表达式即可求得最值.
【详解】已知等差数列的前n项和为,公差为d,所以,
所以,.
又,即
亦即解得
所以,
根据二次函数的性质知当或6时,取得最大值30,
故选:B.
(24-25高一下·上海·期末)已知数列是等差数列,为数列的前项和,;小试牛刀1
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的最大项.
【答案】(1)
(2)和
【分析】(1)根据等差数列通项公式解题即可;
(2)根据等差数列的前项和公式,再由二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)因为数列是等差数列,所以,
因为,所以,
所以,
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)知,数列的前项和,
因为,所以当或时,有最大值,即.
所以数列的最大项和.
(2025高二·湖南·专题练习)设等差数列的前项和为,公差为,且满足,则当最大时, .小试牛刀2
【答案】14或15
【分析】方法1:根据等差数列的前项和公式将展开,判断公差的正负,然后解不等式组即可求得结果;方法2:根据等差数列的前项和公式将展开,得到,然后代入中得到关于n的二次函数,进而可求得结果.
【详解】方法1: 由,得,即.
由可知,解不等式组
即得.
又,故当或时,最大.
方法2:由,可得,所以.
由并结合对应的二次函数的图象知,当或时,最大.
方法3:由,得,即.
由可知,故当或时,最大.
故答案为:14或15.
(2025·安徽合肥·模拟预测)已知数列是公差为d的等差数列,其前n项和为且,若对任意的恒成立,则公差d的取值范围为 .小试牛刀3
【答案】
【分析】根据给定条件,求得,再由恒成立的不等式建立不等式组求解.
【详解】数列是公差为d的等差数列,设,
由,得,解得,则,
由对任意的恒成立,得 .
所以公差d的取值范围为.
故答案为:
【题型7:特殊和性质的应用(、且)】
【解题策略】
答题模板:1.识别特殊条件类型:①若():直接应用结论;推导思路:由,可得,化简得,因,故,则;②若且():应用结论;推导思路:列出方程组,两式相减化简得,则;2.代入结论求解:根据题目条件,直接代入对应结论求出或其他未知量;3.验证推导:若题目要求证明结论,可按照上述推导思路展开,核心是利用的二次函数性质化简方程组.
名师点评:该题型属于创新综合题型,核心是掌握的二次函数本质,避免盲目求解和。记住核心结论可快速解题,但需理解结论的推导过程,避免在需要证明的题目中直接套用结论。解题时注意的条件是结论成立的前提.
(2025·江苏盐城·模拟预测)设等差数列的前项和为,若,,则当取最小值时的值为( )经典例题例题
A.12 B.13 C.14 D.25
【答案】C
【分析】利用等差数列的性质化简,得到,结合,判断公差,得到即可判断.
【详解】由可得,由等差数列的性质可得:,
因,则等差数列的公差,即等差数列为递增数列,
故,即取最小值时,的值为14.
故选:C.
【多选题】(25-26高二上·重庆渝北·期中)已知等差数列的公差为,其前项和为,若,下列论断中正确的有( )小试牛刀1
A. B.若,则
C.若,则 D.当或11时,取得最大值
【答案】AC
【分析】根据题意结合等差数列性质可得.对于A:分析可得,即可判断;对于B:分析可知,即可判断;对于C:整理可得,,即可判断;对于D:举反例说明即可.
【详解】因为,则,即.
对于选项A:因为,故A正确;
对于选项B:若,可知数列为递增数列,则,
所以,故B错误;
对于选项C:因为,,
若,即,则,即,故C正确;
对于选项D:例如,则,
因为的图象开口向上,对称轴为,
结合对称性可知当或11时,取得最小值,故D错误;
故选:AC.
【多选题】(25-26高三上·山东济宁·期中)已知公差不为0的等差数列的前项和为,且,则下列结论正确的有( )小试牛刀2
A. B.当时,的最大值为或
C. D.当时,
【答案】ABD
【分析】由及前n项和公式可得,对于A,由即可判断;对于B,当时,数列单调递减,又,可知在或时取得最大值,即可判断,对于C,由即可判断,对于D,由,可得.
【详解】根据题意可得,
即.
对于A, ;
对于B,,
,,等差数列单调递减,
当时,的最大值为或,故B正确;
对于C,,且公差不为0,
,故C不正确;
对于D,,
,故D正确.
故选:ABD.
【多选题】(25-26高三上·河北·期中)设是公差d不为0的等差数列,其前n项和存在最小值,且,则下列结论正确的是( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】根据等差数列的前项和的性质和等差中项的性质,结合已知条件,分析出数列的首项、公差以及特定项的值,逐一分析各选项即可.
【详解】对于AB:因为存在最小值,且,所以,,故AB正确;
对于C:因为,
所以,所以,故C错误;
对于D:因为,故D正确.
故选:ABD.
【题型8:数列{}的相关问题】
【解题策略】
答题模板:1.明确核心性质:若{}是等差数列,则数列{}也是等差数列,其首项为,公差为;反之,若{}是等差数列,则{}也是等差数列(充要条件);2.转化问题:将关于{}的问题(如求通项、公差、前k项和)转化为等差数列的常规问题;3.求解计算:利用等差数列的通项公式或前k项和公式,代入{}的首项和公差,求出未知量;4.还原结论:将{}的求解结果还原为关于{}或的结论.
名师点评:该题型是等差数列前n项和的拓展题型,核心是掌握{}与{}的等差关系。解题时可先证明{}是等差数列(利用等差数列的定义),再转化为常规题型求解,避免直接处理
(2025·江苏泰州·模拟预测)设是等差数列的前n项和,是数列的前n项和.若,则等于( )经典例题例题
A.49 B.50 C.51 D.52
【答案】C
【分析】设等差数列的公差为,根据题意,列出方程组求得的值,求得,结合等差数列的求和公式,即可求解.
【详解】设等差数列的公差为,
因为,可得,解得,
所以,所以,
所以.
故答案为:C.
(24-25高二下·四川乐山·期末)已知是等差数列的前项和,设为数列的前项和,若,,则 .小试牛刀1
【答案】
【分析】根据等差数列性质,可得数列为等差数列,求出其公差和首项,利用等差数列前项和公式求解.
【详解】根据等差数列性质,数列为等差数列,设其公差为.
因为,,
,又,,
.
故答案为:.
(24-25高二上·山西晋城·月考)已知首项为2的数列,其前项和为,且数列是公差为1的等差数列,则数列的前5项和为 .小试牛刀2
【答案】70
【分析】根据题意得到,再求前5项和即可.
【详解】因为,所以数列的首项为,
故,
所以,
故数列的前5项和为.
故答案为:70
(24-25高二上·河北沧州·月考)已知为等差数列的前项和,若常数且,则( )小试牛刀3
A.1 B.2 C. D.
【答案】B
【分析】由等差数列的性质可得为等差数列,则,即可求出.
【详解】由等差数列的性质可得为等差数列,
所以,则.
故选:B.
课后针对训练
一、单选题
1.(24-25高二上·广西南宁·期末)在等差数列中,为其前项的和,若,则为( )
A.42 B.48 C.60 D.72
【答案】A
【分析】利用等差数列片段和的性质,结合等差数列的定义即可求解.
【详解】为等差数列,所以也为等差数列,
因为,
所以,
所以.
故选:.
2.(24-25高二下·江西九江·期末)已知各项为正的等差数列的前n项和为,且,则为( )
A.5 B.4 C.3 D.
【答案】A
【分析】利用等差数列的性质与前项和公式即可求解.
【详解】因为,所以,
所以,所以.
故选:A.
3.(24-25高二下·陕西渭南·期末)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则中下两层共有扇面形石板( )
A.2699块 B.3474块 C.3402块 D.2997块
【答案】D
【分析】第n环天石心块数为,上层共有n环,则是以9为首项,9为公差的等差数列,设为的前n项和,由题意可得,解方程即可得到n,进而求得答案.
【详解】设第n环天石心块数为,上层共有n环,为的前n项和,
则是首项为9,公差为9的等差数列,,,
上层、中层、下层的块数分别为,
由下层比中层多729块,得,
即,解得,
所以中下两层共有扇面形石板(块).
故选:D
4.(24-25高二下·安徽宣城·期末)等差数列前项的和为,已知,,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】D
【分析】根据题意,结合等差数列的性质,可得,解得或,再根据等差数列求和公式,可知不符合题意,故,再结合等差数列求和公式,可得,解方程即可求得.
【详解】根据题意,,即,
又,所以,解得或,
又,,
所以,
所以,则,
解得.
故选:D.
二、多选题
5.(24-25高一上·重庆·期末)设数列的前项和为,,,则下列说法正确的是( )
A.是等差数列
B.当或时,取得最大值
C.数列的前项和是
D.,,成等差数列,公差为
【答案】ABC
【分析】根据已知条件可得是以为首项,为公差的等差数列,利用通项公式求出,,根据二次函数性质可判断选项B,利用与的关系可求得,即可判断选项A,根据等差数列前项和的公式和性质即可判断选项CD.
【详解】由,,
可得是以为首项,为公差的等差数列,
所以,
所以,
对于函数,开口向下,其对称轴为,
所以对于,当或时,取得最大值,B正确;
则
,
又,符合上式,
所以,
所以是以为首项,为公差的等差数列,A正确;
所以,,成等差数列,
又,,
所以,
所以,,成等差数列,且公差为,D错;
又当时,,
所以数列的前项和是
,
又,,
所以数列的前项和为,C正确.
故选:ABC
6.(24-25高二下·广西南宁·期中)已知无穷等差数列的前项和为,且,则( )
A.在数列中,最大 B.在数列中,最大
C. D.当时,
【答案】AD
【分析】根据数列的前项和的性质即可求解.
【详解】由题知,无穷等差数列的前项和为,且,所以,所以等差数列为递减数列,
所以在数列中,最大;当时,;
故选:AD.
7.(24-25高二上·天津滨海新·期末)设等差数列的前项的和为,公差为,已知,,,则( )
A. B.
C. D.时,的最小值为14
【答案】AC
【分析】根据题意,由等差数列的性质以及等差数列前n项和公式依次分析选项,结合基本量的运算即可得到答案.
【详解】由题意,,而,可以判断是递减数列,所以,C正确,
而,D错误;
又,所以,B错误;
而,A正确.
故选:AC
8.(23-24高三上·江苏镇江·月考)已知等差数列的前n项和为,,,则( )
A. B.的前n项和中最小
C.使时n的最大值为9 D.数列的前10项和为
【答案】BCD
【分析】根据条件先求解出的通项公式以及前项和;A:代入的通项公式检验即可;B:根据的表达式结合二次函数的性质进行分析判断;C:由条件得到关于的一元二次不等式,由此求解出结果并判断;D:先判断为等差数列,然后利用公式进行求和并判断.
【详解】设等差数列的首项为,公差为,
所以,解得,
所以,,
对于A:,故错误;
对于B:,
由二次函数的性质可知,故正确;
对于C:令,解得,所以的最大值为,故正确;
对于D:因为,所以是首项为,公差为的等差数列,
所以的前项和为,故正确;
故选:BCD.
9.(24-25高二上·江苏苏州·期末)设等差数列的前项和 ,则( )
A.该数列的公差为 B.
C.有最小值 D.有最小值
【答案】AC
【分析】利用、关系先求出通项公式,由此判断A、B,再利用数列函数的性质判断C、D.
【详解】设等差数列的公差为,因为 ,
,
当时,有,
得 ,
检验符合上式,所以,
对于A,,A正确,
定义B,,B错误,
对于C,根据 ,
可知时,有最小值,
所以C正确,D错误.
故选:AC
10.(24-25高二上·海南·期末)设等差数列的公差为,前项和为.已知,,,,则( )
A. B.的取值范围是
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】AD
【分析】利用等差数列的求和公式推导出、,结合不等式的基本性质可判断A选项;根据A选项可得出关于的不等式组,解出的范围,可判断B选项;利用数列的单调性可判断C选项;分析数列的单调性,可判断D选项.
【详解】等差数列的公差为,前项和为,,,,
对于A选项,,可得,
,可得,则,A对;
对于B选项,,解得,
,解得,
因此,的取值范围是,B错;
对于C选项,因为,所以,数列为单调递减数列,且,
当且时,,
当且时,,
所以,的最大值为,C错;
对于D选项,因为数列为单调递减数列,
且当且时,,此时,,则,
当且时,,此时,数列单调递减,
当且时,,此时,,
当且时,,此时,,
所以,要考虑的最小值,只需考虑即可,
当时,
,即,此时数列单调递增,
所以,的最小值为,D对.
故选:AD.
【点睛】关键点点睛:本题D选项要考查的最小值,最好是确定的符号,锁定取负值时的取值,再结合数列的单调性分析即可.
三、填空题
11.(24-25高二上·安徽宣城·期末)已知两个等差数列和的前n项和分别为和,且,则 .
【答案】
【分析】由等差数列性质得到
【详解】由等差数列性质得
故答案为:
12.(23-24高二上·上海·期末)等差数列中,已知,且在前项和中,仅当时,最大,则公差的取值范围为 .
【答案】
【分析】首先写成等差数列前项和的函数解析式,再利用二次函数的对称轴的范围,即可求解.
【详解】为等差数列,且,
则前项和,是关于的二次函数,且,
因为仅当时,最大,所以对称轴在区间,
即,解得:,
则公差的取值范围是.
故答案为:
13.(24-25高二下·陕西渭南·期末)已知数列和都是等差数列,且前项和分别为,,若,则 .
【答案】
【分析】由题可设,,然后表示出即可求解.
【详解】数列、为等差数列,且 ,
可设,,
则,
所以.
故答案为:.
14.(24-25高二上·山西太原·月考)设正项等差数列的前项和为,若,则的最小值为 .
【答案】
【分析】根据等差数列前项和性质得,再利用等差中项有,最后利用乘“1”法即可得到最值.
【详解】正项等差数列中,,
.
当且仅当,即时等号成立.
故答案为:.
四、解答题
15.(22-23高二上·河北张家口·期末)已知为等差数列的前项和,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前50项和.
【答案】(1);
(2)1670.
【分析】(1)应用等差数列的通项公式、前n项和公式求基本量,进而写出通项公式;
(2)由(1)知时,时,再应用分组求和及等差数列的前n项和公式求.
【详解】(1)设等差数列的首项为,公差为,
因为,所以,即,解得,
所以.
(2)由(1)得,令,解得,
当时,,则;当时,,则;
所以
.
16.(24-25高二下·河南商丘·期末)已知数列的首项是
(1)证明:的奇数项成等差数列;
(2)求的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由递推公式并结合等差数列的定义即可证明求解;
(2)分别讨论为奇偶数并利用分组并项求和,从而可求解.
【详解】(1)证明:若为奇数,则是偶数,是奇数,
所以,即,
所以的奇数项是首项为,公差为3的等差数列.
(2)当时,
.
因为,
所以当时,
.
综上所述,.
17.(24-25高二下·福建泉州·期末)已知数列是公差为3的等差数列,满足.
(1)求的通项公式;
(2)设的前项和为,若,求的最大值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据等差数列通项公式的基本量计算可得,即可写出通项公式;
(2)根据等差数列前项和公式得,由可得关于的不等式,解不等式即可得出结论.
【详解】(1)因为数列是公差为3的等差数列,所以,
由可得,解得,
所以的通项公式为.
(2)由(1)得,
由得,
整理得,解得,
由于,所以的最大值为5.
18.(23-24高三上·陕西汉中·期末)设等差数列的前n项和为,,.
(1)求的通项公式;
(2)设数列的前n项和为,求.
【答案】(1)
(2)52
【分析】(1)设公差为,然后由等差数列的通项公式与前项和公式求解;
(2)由(1)判断出前6项为正,然后由前项和公式计算.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
则,解得,
所以;
(2)由(1)知,所以,
.
1
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$2025-2026年人教A版高二数学上学期常考题型归纳
【第24讲:等差数列的前N项和及其性质】
总览
题型梳理
一、教材基础知识全梳理
(一)核心定义与求和公式
1.等差数列前n项和的定义:设等差数列{}的首项为,公差为,其前n项和表示数列前n项的累加和,即.
2.两大核心求和公式(网络名师高频强调,必考基础):
(1)公式一:
推导方法:倒序相加法(核心推导思路,需理解记忆).
推导过程:设①;将其倒序可得②;①+②得,故.
适用场景:已知首项、末项和项数n时,优先选用.
(2)公式二:
推导方法:代入转化法(由通项公式代入公式一推导得出).
适用场景:已知首项、公差和项数n时,优先选用.
3.公式的统一转化:将代入公式一,可直接得到公式二,两大公式本质等价,共涉及、、n、、五个量,已知任意三个量可通过解方程组求出其余两个(“知三求二”核心思想,网络名师高频强调).
(二)前n项和的函数特征
1.公式的函数转化:将整理可得,令,,则(A、B为常数).
2.不同公差下的函数性质:
(1)当时(常数列):,,是关于n的一次函数,其图象是直线上横坐标为正整数的孤立点;
(2)当时:,是关于n的常数项为0的二次函数,其图象是抛物线上横坐标为正整数的孤立点,抛物线开口方向由决定:时开口向上,有最小值;时开口向下,有最大值.
(三)前n项和的核心性质(网络名师教学重点,解题高频工具)
1.片段和性质:等差数列中,连续相等项数的和仍成等差数列,即,,,…成等差数列,且新公差为(m为连续项数).
2.奇偶项和性质:设为前n项中奇数项的和,为偶数项的和:
(1)若项数n为偶数():,,;
(2)若项数n为奇数():(为中间项),,.
3.前n项和与通项的关系:(),(注意时的验证,避免漏解).
4.比值性质:若两个等差数列{}、{}的前n项和分别为、,则(核心二级结论,网络名师高频推荐).
5.特殊和性质:若(),则;若,(),则.
6.数列{}的性质:若{}是等差数列,则数列{}也是等差数列,其首项为,公差为.
二、易错辨析(大数据统计网络名师高频纠错点)
(一)公式使用误区
1.易错点1:混淆求和公式的适用场景,盲目代入导致计算复杂.
辨析:已知、、n用更简便;已知、、n用更直接,优先结合等差数列性质(如)简化计算.
2.易错点2:忽略“知三求二”中方程组的整体代换思想,强行求解单个量导致运算繁琐.
辨析:当已知条件不足直接求、时,可通过整体代换(如、)求解,避免冗余计算.
(二)函数特征理解偏差
1.易错点1:认为“等差数列前n项和一定是二次函数”.
辨析:当(常数列)时,是一次函数,只有时,才是常数项为0的二次函数;反之,若数列前n项和(),则该数列不是等差数列(首项后的项成等差,首项不满足).
2.易错点2:求最值时,忽略n为正整数的限制,直接取二次函数对称轴的横坐标.
辨析:二次函数对称轴为,若对称轴不是正整数,需取距离对称轴最近的正整数作为n;若对称轴是正整数,则该n对应的即为最值.
(三)性质应用错误
1.易错点1:片段和性质中,误将“,,”当作等差数列.
辨析:正确结论是“,,”成等差数列,新公差为,而非原公差.
2.易错点2:使用时,未验证的情况,导致通项公式不完整.
辨析:与的关系需分()和()两步推导,最终需验证时是否满足的表达式,再统一通项.
3.易错点3:奇偶项和性质中,混淆项数为奇数和偶数时的结论.
辨析:项数为奇数时,中间项是关键();项数为偶数时,差值为(k为项数的一半),需先判断项数奇偶性再代入性质.
三、概念比较(明晰易混淆概念)
(一)等差数列通项公式与前n项和公式的函数差异
对比维度
通项公式
前n项和公式
函数类型
时为常数函数,时为一次函数()
时为一次函数,时为常数项为0的二次函数()
图象特征
直线上的孤立点
抛物线()或直线()上的孤立点
核心参数
首项、公差
首项、公差、项数n
(二)等差数列前n项和与一般数列前n项和的区别
1.等差数列前n项和:具有明确的函数形式(),且满足片段和、奇偶项和等特殊性质,可通过“知三求二”快速求解.
2.一般数列前n项和:无固定函数形式,不具备等差数列的特殊性质,求解需结合数列通项特征(如分组求和、裂项相消等),且与的关系(,)适用于所有数列,但需验证.
四、重点内容记忆+常考结论(网络名师提炼高频考点)
(一)必背重点内容
1.两大求和公式:
(1)(倒序相加法推导,核心记忆);
(2)(代入转化推导,灵活应用).
2.核心思想:“知三求二”(五个量、、n、、的关联求解)、整体代换(简化运算的关键).
3.函数特征核心:时是常数项为0的二次函数,时是一次函数;最值由的符号和n的正整数性决定.
4.关键性质:片段和成等差(新公差)、奇偶项和性质(分奇偶项数)、.
(二)常考结论(直接应用可提速解题)
1.若等差数列{}的前n项和为,且(),则当时(为偶数),取得最值;若为奇数,则时,取得最值.
2.等差数列中,若,,则的最大值出现在最后一个正项对应的n;若,$d>0$,则的最小值出现在最后一个负项对应的n(可通过解不等式组或求解n).
3.若数列{}是等差数列,则原数列{}一定是等差数列(充要条件).
4.等差数列前n项和的最值计算两种快捷方法:
(1)函数法:对配方,结合求最值;
(2)临界项法:找到正负项的分界点n,在该n处取得最值.
5.片段和拓展:(可由求和公式推导,直接应用于含m、n的和的求解).
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:“知三求二”基本量计算】
【解题策略】
答题模板:1.定位已知量:明确题目给出的等差数列五个核心量(、、、、)中的三个;2.精准选公式:①已知、、,选用;②已知、、,选用;3.建立方程求解:将已知量代入公式,通过解方程或方程组得出未知量;4.验证结果:将求得的量代入通项公式或求和公式,验证计算准确性.
名师点评:该题型是等差数列前n项和的基础核心题型,解题关键在于熟练掌握“知三求二”的核心思想。无需盲目求解单个量,遇到多条件时可采用整体代换(如、)简化运算,减少计算失误,提升解题效率.
(25-26高二上·云南曲靖·月考)已知是等差数列的前项和,,则 .经典例题例题
(25-26高二上·福建厦门·月考)等差数列的前项和为,且满足,则 .小试牛刀1
(25-26高三上·福建龙岩·月考)已知等差数列的前项和为,若,则( )小试牛刀2
A.27 B.28 C.29 D.30
(2025·四川遂宁·二模)已知数列为等差数列,的前项和为,,,则( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【题型2:由前n项和求通项】
【解题策略】
答题模板:1.求首项:当时,,直接代入表达式计算;2.求时的通项:利用关系式,代入和的表达式,化简得出通项形式;3.验证连续性:将代入时的通项表达式,若满足则统一写出通项公式,不满足则分段表示();4.确认等差数列属性:验证化简后的通项是否符合的一次函数形式.
名师点评:该题型的高频易错点是忽略的验证步骤,导致通项公式不完整。需注意:若为(常数项为0的二次函数),则对应的数列一定是等差数列,可直接通过、快速求解通项.
【多选题】(25-26高三上·云南昆明·月考)已知数列的前n项和,当时,,则( )经典例题例题
A. B. C. D.
(2025高三·全国·专题练习)已知正项数列中,且,其中为数列的前项和,则数列的通项公式为 .小试牛刀1
(24-25高二下·云南昭通·期中)已知数列的首项,的前n项和为,且满足,则数列的通项公式为 .小试牛刀2
(24-25高二下·上海奉贤·月考)已知数列的前 项和 满足 ,则 的通项公式为 小试牛刀3
【题型3:片段和性质的应用】
【解题策略】
答题模板:1.识别片段和特征:明确题目中“连续相等项数的和”,确定连续项数,区分、、等片段和;2.应用核心性质:等差数列的片段和、、、…仍成等差数列,且新公差为,核心关系式为;3.代入求解:将已知的片段和代入性质关系式,解出未知的片段和或原数列的、;4.拓展延伸:若需求(为正整数),可通过累加对应片段和得出结果.
名师点评:该题型的关键是准确记忆片段和的性质,避免误将、、直接当作等差数列。解题时可先标注各片段和对应的项数范围,再代入性质公式,同时注意新公差与原公差的区别(新公差为),减少性质应用错误.
(25-26高二上·江苏南京·月考)设等差数列的前n项和为,若,,则( )经典例题例题
A. B. C. D.与有关
(25-26高二上·重庆沙坪坝·期中)已知等差数列的前项和为,若,,则( )小试牛刀1
A.51 B.57 C.63 D.66
(25-26高三上·重庆·期中)设是等差数列的前项和,若,则( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(25-26高二上·吉林四平·月考)已知等差数列的前项和为,若,则 .小试牛刀3
【题型4:奇偶项和性质的应用】
【解题策略】
答题模板:1.判断项数奇偶性:先确定数列前项的项数是奇数(,为正整数)还是偶数();2.代入对应性质公式:①项数为偶数():、、;②项数为奇数():(为中间项)、、;3.结合已知条件求解:将题目中的已知量(如、、、)代入公式,解出未知量;4.验证合理性:根据数列的单调性或公差符号,验证结果是否符合实际意义.
名师点评:该题型的核心是“先判奇偶,再用性质”,易错点是混淆奇偶项数对应的性质公式。解题时可先通过项数的奇偶性确定中间项(若存在),再结合性质公式求解,中间项是项数为奇数时的解题关键,可快速关联与通项的关系.
(25-26高二上·天津·月考)等差数列共项,且奇数项和为165,偶数项和为150,则 .经典例题例题
(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知一个等差数列的项数为奇数,其中所有奇数项的和为290,所有偶数项的和为261.则此数列的项数为( )小试牛刀1
A.10 B.19 C.21 D.29
(25-26高三上·四川绵阳·月考)已知等差数列共有项,奇数项之和为,偶数项之和为,则( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(2025高三·全国·专题练习)一个等差数列共有项,其奇数项之和为319,偶数项之和为290,则此数列第项为( )小试牛刀3
A.31 B.30 C.29 D.28
【题型5:比值性质的应用(两等差数列前n项和之比)】
【解题策略】
答题模板:1.明确已知条件:确定两个等差数列{}、{}的前项和分别为、,明确题目给出的的表达式或相关条件;2.应用核心比值性质:若求,直接套用结论;若求(),先分别求出、,再计算比值;3.代入化简:将、的表达式代入比值,化简得出结果;4.验证特殊值:可代入、等特殊值,验证比值结果的正确性.
名师点评:该题型是等差数列性质的高频综合题型,核心结论的推导基础是“等差数列前项和与中间项的关系”()。解题时无需分别求两个数列的和,直接利用比值性质可大幅简化运算,避免复杂方程组求解.
(25-26高二上·陕西咸阳·期中)已知,分别为等差数列,的前n项和,且,则( )经典例题例题
A. B. C. D.
(25-26高三上·福建泉州·月考)已知等差数列、的前项和分别为、,若,则 .小试牛刀1
(25-26高三上·重庆·月考)已知等差数列 的前项和分别为,且,则( )小试牛刀2
A. B.
C. D.
(25-26高三上·山东·开学考试)已知两个等差数列和的前项和分别为和,且,则使得为整数的正整数的个数是( )小试牛刀3
A.1 B.2 C.3 D.4
【题型6:求等差数列前n项和的最值】
【解题策略】
答题模板:方法一函数法:1.转化为二次函数形式:(,);2.分析二次函数单调性:①若(),抛物线开口向上,有最小值,最小值对应对称轴附近的正整数;②若(),抛物线开口向下,有最大值,最大值对应对称轴附近的正整数;3.确定最值对应的:若对称轴是正整数,则该对应的即为最值;若不是正整数,取距离对称轴最近的两个正整数,分别计算并比较大小,得出最值;4.计算最值:将确定的代入表达式,求出最值.
方法二临界项法:1.分析数列项的正负性:①求最大值(,数列递减):找到最后一个正项(或非负项)对应的,即解不等式组;②求最小值(,数列递增):找到最后一个负项(或非正项)对应的,即解不等式组;2.确定最值对应的:解出不等式组的正整数解,该对应的即为最值;3.计算最值:代入公式计算,若不等式组无整数解,说明最值在处.
名师点评:求最值是高频考点,两种方法各有优势:函数法适用于已知和,可快速转化为二次函数的情况,核心是注意为正整数的限制;临界项法更直观,核心是找到正负项的分界点,避免二次函数配方的繁琐运算。解题时可根据已知条件灵活选择方法,若数列项的正负性易判断,优先用临界项法.
(25-26高三上·河北唐山·期中)已知等差数列的前n项和为,公差为d,若,则的最大值为( )经典例题例题
A. B.30 C. D.18
(24-25高一下·上海·期末)已知数列是等差数列,为数列的前项和,;小试牛刀1
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的最大项.
(2025高二·湖南·专题练习)设等差数列的前项和为,公差为,且满足,则当最大时, .小试牛刀2
(2025·安徽合肥·模拟预测)已知数列是公差为d的等差数列,其前n项和为且,若对任意的恒成立,则公差d的取值范围为 .小试牛刀3
【题型7:特殊和性质的应用(、且)】
【解题策略】
答题模板:1.识别特殊条件类型:①若():直接应用结论;推导思路:由,可得,化简得,因,故,则;②若且():应用结论;推导思路:列出方程组,两式相减化简得,则;2.代入结论求解:根据题目条件,直接代入对应结论求出或其他未知量;3.验证推导:若题目要求证明结论,可按照上述推导思路展开,核心是利用的二次函数性质化简方程组.
名师点评:该题型属于创新综合题型,核心是掌握的二次函数本质,避免盲目求解和。记住核心结论可快速解题,但需理解结论的推导过程,避免在需要证明的题目中直接套用结论。解题时注意的条件是结论成立的前提.
(2025·江苏盐城·模拟预测)设等差数列的前项和为,若,,则当取最小值时的值为( )经典例题例题
A.12 B.13 C.14 D.25
【多选题】(25-26高二上·重庆渝北·期中)已知等差数列的公差为,其前项和为,若,下列论断中正确的有( )小试牛刀1
A. B.若,则
C.若,则 D.当或11时,取得最大值
【多选题】(25-26高三上·山东济宁·期中)已知公差不为0的等差数列的前项和为,且,则下列结论正确的有( )小试牛刀2
A. B.当时,的最大值为或
C. D.当时,
【多选题】(25-26高三上·河北·期中)设是公差d不为0的等差数列,其前n项和存在最小值,且,则下列结论正确的是( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【题型8:数列{}的相关问题】
【解题策略】
答题模板:1.明确核心性质:若{}是等差数列,则数列{}也是等差数列,其首项为,公差为;反之,若{}是等差数列,则{}也是等差数列(充要条件);2.转化问题:将关于{}的问题(如求通项、公差、前k项和)转化为等差数列的常规问题;3.求解计算:利用等差数列的通项公式或前k项和公式,代入{}的首项和公差,求出未知量;4.还原结论:将{}的求解结果还原为关于{}或的结论.
名师点评:该题型是等差数列前n项和的拓展题型,核心是掌握{}与{}的等差关系。解题时可先证明{}是等差数列(利用等差数列的定义),再转化为常规题型求解,避免直接处理
(2025·江苏泰州·模拟预测)设是等差数列的前n项和,是数列的前n项和.若,则等于( )经典例题例题
A.49 B.50 C.51 D.52
(24-25高二下·四川乐山·期末)已知是等差数列的前项和,设为数列的前项和,若,,则 .小试牛刀1
(24-25高二上·山西晋城·月考)已知首项为2的数列,其前项和为,且数列是公差为1的等差数列,则数列的前5项和为 .小试牛刀2
(24-25高二上·河北沧州·月考)已知为等差数列的前项和,若常数且,则( )小试牛刀3
A.1 B.2 C. D.
课后针对训练
一、单选题
1.(24-25高二上·广西南宁·期末)在等差数列中,为其前项的和,若,则为( )
A.42 B.48 C.60 D.72
2.(24-25高二下·江西九江·期末)已知各项为正的等差数列的前n项和为,且,则为( )
A.5 B.4 C.3 D.
3.(24-25高二下·陕西渭南·期末)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则中下两层共有扇面形石板( )
A.2699块 B.3474块 C.3402块 D.2997块
4.(24-25高二下·安徽宣城·期末)等差数列前项的和为,已知,,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
二、多选题
5.(24-25高一上·重庆·期末)设数列的前项和为,,,则下列说法正确的是( )
A.是等差数列
B.当或时,取得最大值
C.数列的前项和是
D.,,成等差数列,公差为
6.(24-25高二下·广西南宁·期中)已知无穷等差数列的前项和为,且,则( )
A.在数列中,最大 B.在数列中,最大
C. D.当时,
7.(24-25高二上·天津滨海新·期末)设等差数列的前项的和为,公差为,已知,,,则( )
A. B.
C. D.时,的最小值为14
8.(23-24高三上·江苏镇江·月考)已知等差数列的前n项和为,,,则( )
A. B.的前n项和中最小
C.使时n的最大值为9 D.数列的前10项和为
9.(24-25高二上·江苏苏州·期末)设等差数列的前项和 ,则( )
A.该数列的公差为 B.
C.有最小值 D.有最小值
10.(24-25高二上·海南·期末)设等差数列的公差为,前项和为.已知,,,,则( )
A. B.的取值范围是
C.的最大值为 D.的最小值为
三、填空题
11.(24-25高二上·安徽宣城·期末)已知两个等差数列和的前n项和分别为和,且,则 .
12.(23-24高二上·上海·期末)等差数列中,已知,且在前项和中,仅当时,最大,则公差的取值范围为 .
13.(24-25高二下·陕西渭南·期末)已知数列和都是等差数列,且前项和分别为,,若,则 .
14.(24-25高二上·山西太原·月考)设正项等差数列的前项和为,若,则的最小值为 .
四、解答题
15.(22-23高二上·河北张家口·期末)已知为等差数列的前项和,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前50项和.
16.(24-25高二下·河南商丘·期末)已知数列的首项是
(1)证明:的奇数项成等差数列;
(2)求的前项和.
17.(24-25高二下·福建泉州·期末)已知数列是公差为3的等差数列,满足.
(1)求的通项公式;
(2)设的前项和为,若,求的最大值.
18.(23-24高三上·陕西汉中·期末)设等差数列的前n项和为,,.
(1)求的通项公式;
(2)设数列的前n项和为,求.
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