内容正文:
第02讲等差数列的概念
知识清单
知识点01:等差数列的概念
知识点02:等差中项
知识点03:等差数列的通项公式
题型讲解
(举三反三)
题型1:利用定义求等差数列通项公式
题型2:等差数列通项公式的基本量计算
题型3:由递推关系证明数列是等差数列
题型4:求等差中项、等差中项的应用
题型5:利用等差数列的性质计算
题型6:等差数列的应用
题型7:等差数列的单调性
题型8:利用等差数列通项公式求数列中的项
强化训练
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
知识点01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.
知识点02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.
知识点03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
题型1:利用定义求等差数列通项公式
【例1-1】(24-25高二下·辽宁丹东·期末)已知各项均为正数的数列中,,,则( )
A.400 B.600 C.800 D.1000
【例1-2】(24-25高二下·陕西安康·期中)已知为首项和公差均为1的等差数列,则满足的的最小值为 .
【例1-3】(2025高二·全国·专题练习)数列中,,,,求数列的通项公式.
【变式1-1】(24-25高二下·北京房山·期末)数列满足,且,则的值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式1-2】(24-25高二上·湖北武汉·期末)记为数列的前项积,已知,,则数列的通项公式为 .
【变式1-3】(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.
题型2:等差数列通项公式的基本量计算
【例2-1】(25-26高二上·甘肃酒泉·期末)在等差数列中,若,则( )
A.17 B.18 C.19 D.20
【例2-2】(25-26高二上·广东揭阳·月考)在数列中,已知,,且数列是等差数列,公差为d,则 .
【例2-3】(24-25高二·全国·课堂例题)已知等差数列的首项为,公差为d,且,求的值.你能判断该数列从第几项开始为正数吗?
【变式2-1】(25-26高二上·重庆·期中)已知等差数列 满足 ,则下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(25-26高二上·重庆·月考)已知在等差数列中,且,则数列的通项公式 .
【变式2-3】(25-26高二上·全国·单元测试)设,数列满足,数列的通项公式为.
(1)已知,求的值;
(2)若,求数列的最大项及相应的值.
题型3:由递推关系证明数列是等差数列
【例3-1】(24-25高二下·云南昆明·月考)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【例3-2】(24-25高二下·湖北武汉·期中)设,且,则数列的通项公式为 .
【例3-3】(2025高二上·全国·专题练习)已知正项数列的前项之积为,且.求证:数列是等差数列.
【变式3-1】设数列的前n项和,若,则( )
A.数列满足 B.数列为递增数列
C.的最小值为 D.,,不成等差数列
【变式3-2】(25-26高二上·湖北黄冈·月考)记为数列的前项之积,已知,则 .
【变式3-3】(2025高二上·全国·专题练习)记数列的前n项和为,已知,.证明:数列为等差数列.
题型4:求等差中项、等差中项的应用
【例4-1】(25-26高二上·内蒙古通辽·月考)x是1和2的等差中项,则( )
A. B. C. D.
【例4-2】(24-25高二下·四川达州·月考)方程的两根的等差中项为 .
【例4-3】(24-25高二上·全国·课后作业)已知四个数,其中成等差数列,且,若成等差数列,求的值.
【变式4-1】(25-26高二上·福建厦门·月考)数列是等差数列,,则( )
A.12 B.40 C.6 D.20
【变式4-2】(25-26高二上·安徽池州·月考)在7和21中插入5个数,使这7个数成等差数列,则第2项与第6项的等差中项为 .
【变式4-3】已知数列满足,证明:数列为等差数列.
题型5:利用等差数列的性质计算
【例5-1】(25-26高二上·河南商丘·月考)在等差数列中,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【例5-2】(25-26高二上·海南省直辖县级单位·月考)在等差数列中,已知,则 .
【例5-3】(25-26高二上·安徽安庆·月考)在等差数列中,,.
(1)求数列的第10项;
(2)112是数列的第几项?
【变式5-1】(25-26高二上·河北邢台·月考)在等差数列中,,则( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【变式5-2】(24-25高二下·广东潮州·期末)已知等差数列中,,则 .
【变式5-3】(25-26高二上·河南周口·月考)(1)在等差数列中,已知,求首项与公差d;
(2)已知数列为等差数列,,,求的值.
题型6:等差数列的应用
【例6-1】(24-25高二下·河南南阳·期末)通常情况下,海拔每升高米气温就降低.已知南阳市的海拔最高点是老界岭的崎角尖.若在某天测得老界岭的山脚的气温是,崎角尖的气温是,则崎角尖相对于山脚的高度是( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【例6-2】(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 .
【例6-3】已知是等差数列,当时,其中、、、均为正整数,求证:.
【变式6-1】(24-25高二上·河南·期中)设p为“”,q为“是等差数列”,则p是q的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【变式6-2】2024央视春晚魔术表演的背景是约瑟夫问题,这是一个经典的数学问题,用数学语言可描述为:将数字 顺时针排列在圆周上,首先取走数字2,然后按照顺时针方向,每隔一个数字就取走一个数字,……直到圆周上只剩下一个数字,将这个数字记为 . 例如 时,操作可知 ,则 .
【变式6-3】一个直角三角形三边的长组成等差数列,求这个直角三角形三边长的比.
题型7:等差数列的单调性
【例7-1】设是公差不为0的无穷等差数列,则“为递减数列”是“存在正整数,当时,”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【例7-2】写出一个同时具有下列性质①②的数列的通项公式: .
①;②单调递增.
【例7-3】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.
【变式7-1】在等差数列中,记,则数列( )
A.有最大项,有最小项 B.有最大项,无最小项
C.无最大项,有最小项 D.无最大项,无最小项
【变式7-2】写出同时满足下面两个条件的数列{}的一个通项公式= .
①{}是递减数列;②对任意m,,都有.
【变式7-3】(2024高二·全国·专题练习)已知,是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.
题型8:利用等差数列通项公式求数列中的项
【例8-1】(25-26高二上·宁夏·月考)若数列满足,,则( )
A.23 B.21 C.19 D.17
【例8-2】(25-26高二上·安徽·月考)在数列中,,若数列是公差为3的等差数列,则 .
【例8-3】(25-26高二·全国·假期作业)在等差数列中,,.
(1)求的值;
(2)2026是否为数列中的项?若是,则为第几项?
【变式8-1】(24-25高二下·云南·期中)已知数列中,且且,则( )
A. B. C. D.9
【变式8-2】(24-25高二下·河北邯郸·期中)在数列中,,,则 .
【变式8-3】在等差数列中,已知
(1)求数列的通项公式;
(2)求的值;
(3)是不是数列中的项?
一、单选题
1.(25-26高二上·天津河北·月考)等差数列中,若,则公差的值为( )
A. B.2 C.3 D.4
2.(25-26高二上·福建·月考)等差数列中,,则数列的公差为( )
A.1 B.2 C.-2 D.-1
3.(25-26高二上·浙江·月考)等差数列中,,,则( )
A.35 B.40 C.55 D.53
4.(25-26高二上·安徽·月考)已知数列满足,且,则( )
A.60 B.62 C.64 D.66
5.(25-26高二上·福建厦门·月考)若数列为等差数列,且,,则( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二下·河南南阳·期中)已知数列满足,设数列的前n项和为,前n项积为,则下列说法错误的是( )
A.数列是等差数列 B.数列的最大项为
C.使得取得最小值的n为7 D.有最小值,无最大值
7.(24-25高二上·广西贵港·期末)设数列的前项和为,若,且的等差中项为),则( )
A.4 B.8 C.10 D.12
8.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)已知定义在的函数,满足,且,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(25-26高二上·安徽·月考)记等差数列的公差为,已知,则( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高二上·甘肃平凉·月考)设数列的前项和为,且,则( )
A. B.
C.是等差数列 D.
11.(24-25高二下·江西鹰潭·期中)数列的前n项和为,且,下列说法正确的是( )
A.若为等差数列,则的公差为1
B.若为等差数列,则的首项为1
C.
D.
三、填空题
12.(25-26高二上·福建莆田·期中)已知数列满足,,若,则 .
13.(24-25高二上·天津静海·月考)设公差的等差数列中,满足,则的值为 .
14.(24-25高二上·河南·月考)已知数列满足,,则 .
四、解答题
15.(25-26高二上·内蒙古通辽·月考)(1)在等差数列中,若,,试判断91是否为此数列中的项.
(2)已知数列的前n项和,求的通项公式.
16.(2025高二上·全国·专题练习)已知数列和满足,且.
(1)当时,求数列的通项公式;
(2)若,求证:数列是等差数列.
17.(24-25高二下·河南·月考)已知在正项数列中,为其前项和,且,是与的等差中项.
(1)求,的值;
(2)求数列的通项公式;
(3)若,为数列的前项和,证明:.
18.(2025高二上·全国·专题练习)已知正项数列的前项和为,且;
(1)求和的值;
(2)求证数列是等差数列,并求出数列的通项公式.
19.(2025高二上·全国·专题练习)对任意的正整数,数列满足,且.
(1)求,;
(2)证明:是等差数列.
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第02讲等差数列的概念
知识清单
知识点01:等差数列的概念
知识点02:等差中项
知识点03:等差数列的通项公式
题型讲解
(举三反三)
题型1:利用定义求等差数列通项公式
题型2:等差数列通项公式的基本量计算
题型3:由递推关系证明数列是等差数列
题型4:求等差中项、等差中项的应用
题型5:利用等差数列的性质计算
题型6:等差数列的应用
题型7:等差数列的单调性
题型8:利用等差数列通项公式求数列中的项
强化训练
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
知识点01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.
知识点02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.
知识点03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
题型1:利用定义求等差数列通项公式
【例1-1】(24-25高二下·辽宁丹东·期末)已知各项均为正数的数列中,,,则( )
A.400 B.600 C.800 D.1000
【答案】C
【分析】根据等差数列的定义和通项公式求解即可.
【详解】因为数列各项均为正数,且,,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以,
所以,,
故选:C
【例1-2】(24-25高二下·陕西安康·期中)已知为首项和公差均为1的等差数列,则满足的的最小值为 .
【答案】11
【分析】根据等差数列的通项公式求出的表达式,进而得到的表达式,再根据求出的取值范围,最后确定满足条件的的最小值.
【详解】由等差数列的定义可得,则,
所以令,解得,所以满足条件的的最小值为11.
故答案为:11.
【例1-3】(2025高二·全国·专题练习)数列中,,,,求数列的通项公式.
【答案】
【分析】解法一:利用等差数列的定义和通项公式进行求解即可;
解法二:利用等差数列的定义、待定系数法进行求解即可.
【详解】解法一:
因为,
所以,,,…,,…为等差数列,且公差为,
,,,…,,…为等差数列,且公差为,
当时:,
当时:,
综上所述,.
解法二:
因为,
所以,,,…,,…为等差数列,且公差为,
,,,…,,…为等差数列,且公差为,
令,
由于,即
故,
再将和代入得:,故,
即.
【变式1-1】(24-25高二下·北京房山·期末)数列满足,且,则的值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】由等差数列定义得,代入计算即可.
【详解】因为,所以,
而,从而数列是首项为8、公差为的等差数列,
所以,
所以.
故选:C.
【变式1-2】(24-25高二上·湖北武汉·期末)记为数列的前项积,已知,,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】由题意可得,代入化简得,根据数列为等差数列可求通项公式.
【详解】由题意得,.
∵,∴,即,
∴,
∵,∴,
∴数列是以3为首项,2为公差的等差数列,
∴.
故答案为:.
【变式1-3】(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.
题型2:等差数列通项公式的基本量计算
【例2-1】(25-26高二上·甘肃酒泉·期末)在等差数列中,若,则( )
A.17 B.18 C.19 D.20
【答案】C
【分析】利用已知条件,由求出,从而由可求出.
【详解】设等差数列的公差为d,
则,
∴.
故选:C.
【例2-2】(25-26高二上·广东揭阳·月考)在数列中,已知,,且数列是等差数列,公差为d,则 .
【答案】
【分析】设,根据是等差数列,分别求出和,根据即可求解.
【详解】设,数列是等差数列,
则,,
,得.
故答案为:.
【例2-3】(24-25高二·全国·课堂例题)已知等差数列的首项为,公差为d,且,求的值.你能判断该数列从第几项开始为正数吗?
【答案】,第25项
【分析】法一,根据,求得首项与公差,从而求得数列的通项公式,计算可求,令求解可得结论.法二,等差数列的首项为,公差为d,利用,求得公差,利用,计算可得结论.
【详解】方法一,由等差数列可知,
列方程组,解得,
∴.
∴.
令,即.
∴从第25项开始,各项为正数.
方法二,∵等差数列的首项为,公差为d,且,
∴,所以,
则.
∴.
令,即.
∴从第25项开始,各项为正数.
【变式2-1】(25-26高二上·重庆·期中)已知等差数列 满足 ,则下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用等差数列的通项公式即可求解.
【详解】设等差数列的公差为,则由等差数列的通项公式代入可得:
.
故选:B.
【变式2-2】(25-26高二上·重庆·月考)已知在等差数列中,且,则数列的通项公式 .
【答案】
【分析】利用等差数列基本量的计算求得公差,可求通项公式.
【详解】设等差数列公差为,由题意:,
又,所以,则;
故等差数列的通项公式为.
故答案为:.
【变式2-3】(25-26高二上·全国·单元测试)设,数列满足,数列的通项公式为.
(1)已知,求的值;
(2)若,求数列的最大项及相应的值.
【答案】(1)的值为.
(2)数列的最大项为,相应的值为57或58.
【分析】(1)由已知代入即可求解;
(2)由题写出数列的通项式,计算,分类讨论的取值,判断与的大小即可得解.
【详解】(1)由已知,所以,
解出.
综上,的值为.
(2)若,则,则,
所以.
当时,,即,
当时,,即,
当时,,即,
所以,且.
综上,数列的最大项为,相应的值57或58.
题型3:由递推关系证明数列是等差数列
【例3-1】(24-25高二下·云南昆明·月考)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题设易得,可得数列是以为首项,公差为的等差数列,进而求出,进而求解即可.
【详解】对两边取倒数,所以,
则,所以数列是以为首项,公差为的等差数列,
所以,则,所以.
故选:C.
【例3-2】(24-25高二下·湖北武汉·期中)设,且,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】由已知得,代入得是以为首项,为公差的等差数列,求出通项公式可得答案.
【详解】由已知,
当时,,所以,
代入得,所以,
当时,,,解得,
所以是以为首项,为公差的等差数列,
则数列的通项公式为.
故答案为:.
【例3-3】(2025高二上·全国·专题练习)已知正项数列的前项之积为,且.求证:数列是等差数列.
【答案】证明见解析
【分析】根据题意得到,由,化简得到,求得,结合等差数列的定义推理得证.
【详解】依题意,,当时,得,则,
由,得,则,即,
当时,,于是,解得,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列.
【变式3-1】设数列的前n项和,若,则( )
A.数列满足 B.数列为递增数列
C.的最小值为 D.,,不成等差数列
【答案】C
【分析】对于A,验证即可判断;对于B,比较和的大小即可判断;对于C,先证明,再由即可得到C正确;对于D,直接计算是否等于即可判断.
【详解】由于,且当时,有.
所以.
对于A,由于,,,故,故A错误;
对于B,由于,故B错误;
对于C,由于,且当时,有
,
从而,而,所以的最小值是,故C正确;
对于D,由于
,
所以,,成等差数列,故D错误.
故选:C.
【变式3-2】(25-26高二上·湖北黄冈·月考)记为数列的前项之积,已知,则 .
【答案】
【分析】分析可知数列是首项为3,公差为2的等差数列,结合等差数列通项公式运算求解.
【详解】因为,
当时,可得,解得;
当时,可得,整理可得,
可知数列是首项为3,公差为2的等差数列,
则,即,
所以.
故答案为:.
【变式3-3】(2025高二上·全国·专题练习)记数列的前n项和为,已知,.证明:数列为等差数列.
【答案】证明见解析
【分析】根据条件,利用与间的关系,得到,根据等差中项法即可判断其是等差数列.
【详解】由,
当时,,
两式相减得,
即,①
则,②
由①②整理得,,
所以;
又,则当时,,
当时,,则,
所以,满足,
所以对于均成立,
故数列为等差数列,且首项为,公差为.
题型4:求等差中项、等差中项的应用
【例4-1】(25-26高二上·内蒙古通辽·月考)x是1和2的等差中项,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据等差中项的定义,即可求解.
【详解】因为1、x、2成等差数列,则.
故选:A.
【例4-2】(24-25高二下·四川达州·月考)方程的两根的等差中项为 .
【答案】
【分析】根据韦达定理,结合等差中项的定义,即可求解.
【详解】设方程的两根分别为和,,所以两根的等差中项为.
故答案为:
【例4-3】(24-25高二上·全国·课后作业)已知四个数,其中成等差数列,且,若成等差数列,求的值.
【答案】1
【分析】由已知可得,结合构成等差数列,可得,结合构成等差数列,可得,求解即可.
【详解】因为,则,
因为构成等差数列,则,即,即,
因为构成等差数列,则,即,解得.
【变式4-1】(25-26高二上·福建厦门·月考)数列是等差数列,,则( )
A.12 B.40 C.6 D.20
【答案】D
【分析】应用等差中项的性质求.
【详解】由题设,可得.
故选:D
【变式4-2】(25-26高二上·安徽池州·月考)在7和21中插入5个数,使这7个数成等差数列,则第2项与第6项的等差中项为 .
【答案】14
【分析】由等差中项定义和等差数列的下标和性质可得.
【详解】设该等差数列为,已知,,
第2项与第6项的等差中项为,而,
所以.
故答案为:14
【变式4-3】已知数列满足,证明:数列为等差数列.
【答案】证明见解析
【分析】根据等差中项的知识证得数列为等差数列.
【详解】依题意,,
以替换得,
两式相减并整理的,
由于,所以,
所以数列为等差数列.
题型5:利用等差数列的性质计算
【例5-1】(25-26高二上·河南商丘·月考)在等差数列中,若,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】利用等差数列性质求解即可.
【详解】在等差数列中,因为,
又,所以,
故选:C.
【例5-2】(25-26高二上·海南省直辖县级单位·月考)在等差数列中,已知,则 .
【答案】
【分析】利用等差数列的性质即可求出答案.
【详解】因为且,所以,
又因为,所以.
故答案为:.
【例5-3】(25-26高二上·安徽安庆·月考)在等差数列中,,.
(1)求数列的第10项;
(2)112是数列的第几项?
【答案】(1)
(2)第39项
【分析】(1)借助等差数列性质可得,从而得,即可求出公差,可得解;
(2)根据等差数列通项公式求解.
【详解】(1)设等差数列公差为,,
则,又,则,
即,则,即;
(2)根据(1),
令,即,即112是数列的第39项.
【变式5-1】(25-26高二上·河北邢台·月考)在等差数列中,,则( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】D
【分析】根据等差数列的性质求得正确答案.
【详解】由等差数列的性质可知,
则,故.
故选:D
【变式5-2】(24-25高二下·广东潮州·期末)已知等差数列中,,则 .
【答案】6
【分析】根据题意与等差数列的性质即可求解.
【详解】在等差数列中,.
又∵,∴.
故答案为:6.
【变式5-3】(25-26高二上·河南周口·月考)(1)在等差数列中,已知,求首项与公差d;
(2)已知数列为等差数列,,,求的值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)利用等差数列通项公式列出方程组,计算即可;
(2)利用等差数列的性质求得,由此能求出.
【详解】(1)在等差数列中,,
∴,解得;
(2)数列为等差数列,,,
∴,则.
题型6:等差数列的应用
【例6-1】(24-25高二下·河南南阳·期末)通常情况下,海拔每升高米气温就降低.已知南阳市的海拔最高点是老界岭的崎角尖.若在某天测得老界岭的山脚的气温是,崎角尖的气温是,则崎角尖相对于山脚的高度是( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】C
【分析】求出温度差,利用海拔每升高米气温就降低,即可求解.
【详解】由题知崎角尖相对于山脚的高度是米,
故选:C.
【例6-2】(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】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,依题可知是首项为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
【例6-3】已知是等差数列,当时,其中、、、均为正整数,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】根据等差数列的通项公式,分别表示出和,最后说明两个等式相等.
【详解】设,
则,
,
因此,当时,.
【变式6-1】(24-25高二上·河南·期中)设p为“”,q为“是等差数列”,则p是q的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】由已知结合等差数列的性质检验充分必要性即可判断.
【详解】若p成立,即成立时,数列不一定为等差数列,
例如,即充分性不成立,
当为等差数列,则由等差数列的性质可知p成立,即必要性成立,
所以p是q的必要不充分条件.
故选:C.
【变式6-2】2024央视春晚魔术表演的背景是约瑟夫问题,这是一个经典的数学问题,用数学语言可描述为:将数字 顺时针排列在圆周上,首先取走数字2,然后按照顺时针方向,每隔一个数字就取走一个数字,……直到圆周上只剩下一个数字,将这个数字记为 . 例如 时,操作可知 ,则 .
【答案】65
【分析】探索,,,,的关系,确定的值.
【详解】由题意,圆周上顺时针排列时,可得,就是这个数中的第个;
当圆周上顺时针排列时,第一轮操作将划去所有偶数,留下共个数,它们的第个数是,所以,是这个数中的第个;
当圆周上顺时针排列时,第一轮操作将划去所有偶数,留下共个数,它们的第个数是,所以,是这个数中的第个;
当圆周上顺时针排列时,第一轮操作将划去所有偶数,留下共个数,它们的第个数是,所以,是这个数中的第个;
当圆周上顺时针排列时,第一轮操作将划去所有偶数,留下共个数,它们的第个数是,所以.
故答案为:
【变式6-3】一个直角三角形三边的长组成等差数列,求这个直角三角形三边长的比.
【答案】
【分析】由等差数列的性质,设三边分别为、、且,应用勾股定理求m、d之间的数量关系,进而可得三边长的比.
【详解】由题设,设三边分别为、、且,
因为是直角三角形,则,整理得,
所以,故三边分别为、、,即直角三角形三边长的比为.
题型7:等差数列的单调性
【例7-1】设是公差不为0的无穷等差数列,则“为递减数列”是“存在正整数,当时,”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】由等差数列的通项公式和一次函数性质,结合充分、必要性定义判断条件间的推出关系即可.
【详解】令公差为且的无穷等差数列,且,
若为递减数列,则,结合一次函数性质,
不论为何值,存在正整数,当时,充分性成立;
若存在正整数,当时,由于,即不为常数列,
故单调递减,即,所以为递减数列,必要性成立;
所以“为递减数列”是“存在正整数,当时,”的充分必要条件.
故选:C
【例7-2】写出一个同时具有下列性质①②的数列的通项公式: .
①;②单调递增.
【答案】(符合此种形式即可)
【分析】先猜想数列是一个等差数列,进而根据性质①得到首项与公差的关系,然后根据性质②得到答案.
【详解】假设数列为等差数列,设其公差为d,首项为,由性质①可得: ,
即,
再根据②可知,公差,显然()满足题意.
故答案为:(符合此种形式即可)
【例7-3】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.
【变式7-1】在等差数列中,记,则数列( )
A.有最大项,有最小项 B.有最大项,无最小项
C.无最大项,有最小项 D.无最大项,无最小项
【答案】C
【分析】根据题意求出,根据等差数列的各项符号得到数列的单调性,由此可求得结果.
【详解】解:依题意可得公差,,
所以当时,,当时,,
因为,,,
,,
,
又当时,,且,即,所以当时,数列单调递增,
所以数列无最大项,数列有最小项.
故选:C
【变式7-2】写出同时满足下面两个条件的数列{}的一个通项公式= .
①{}是递减数列;②对任意m,,都有.
【答案】(答案不唯一)
【分析】先猜想数列是一个等差数列,进而根据性质②得到首项与公差的关系,然后根据性质①得到答案.
【详解】假设数列为等差数列,设其公差为d,
由性质②可得: ,所以,
再根据①{}是递减数列,可知,取,则,
此时,满足题意.
故答案为:.(答案不唯一)
【变式7-3】(2024高二·全国·专题练习)已知,是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)答案见解析
(3)递减数列
【分析】(1)设出公差,列出方程组,求出首项和公差,从而得到通项公式;
(2)数列的图象是均匀分布在直线上的一系列孤立的点,画出图象;
(3)由公差得到数列的单调性.
【详解】(1)设数列的公差为d.
因为,是等差数列的图象上的两点,
所以,,即,解得
因此.
(2)由(1)可知,数列的图象是均匀分布在直线上的一系列孤立的点,
其中且,
如图,
(3)由(1)可知公差,所以等差数列为递减数列.
题型8:利用等差数列通项公式求数列中的项
【例8-1】(25-26高二上·宁夏·月考)若数列满足,,则( )
A.23 B.21 C.19 D.17
【答案】D
【分析】由数列相邻项的差为定值,得到数列为等差数列,从而得到数列的通项公式,即可求得结果.
【详解】∵,∴,
即数列是,的等差数列,
∴,∴.
故选:D.
【例8-2】(25-26高二上·安徽·月考)在数列中,,若数列是公差为3的等差数列,则 .
【答案】23
【分析】根据题意结合等差数列定义可得,再结合等差数列通项公式运算求解.
【详解】因为数列是公差为3的等差数列,
则,即,
可知,,,是首项为2,公差为3的等差数列,在这个数列中,是第8项,
所以.
故答案为:23.
【例8-3】(25-26高二·全国·假期作业)在等差数列中,,.
(1)求的值;
(2)2026是否为数列中的项?若是,则为第几项?
【答案】(1);
(2)2026是数列中的项,第507项.
【分析】(1)利用已知及等差数列的通项公式列方程求基本量,进而求项;
(2)由(1)得,再结合已知求基本量判断是否为数列中的项,即可得.
【详解】(1)因为在等差数列中,,解得,,
所以;
(2)由(1)得,令,得,
所以2026是数列中的项,即2026为中的第507项.
【变式8-1】(24-25高二下·云南·期中)已知数列中,且且,则( )
A. B. C. D.9
【答案】C
【分析】可知数列是以首项,公差的等差数列,结合等差数列通项公式运算求解.
【详解】因为,可知数列是以首项,公差的等差数列,
则,所以.
故选:C.
【变式8-2】(24-25高二下·河北邯郸·期中)在数列中,,,则 .
【答案】
【分析】根据递推关系转化为等差数列,利用等差数列的通项公式求解通项公式得解.
【详解】因为,又,
所以,即,又,
所以数列是以1为首项,2为公差的等差数列,
所以,所以,所以.
故答案为:
【变式8-3】在等差数列中,已知
(1)求数列的通项公式;
(2)求的值;
(3)是不是数列中的项?
【答案】(1)或;
(2)-5或13;
(3)详解见解析.
【分析】(1)由等差数列的性质得,解方程组可得和的值,可得公差d,则通项公式可求;
(2)分别求出在不同通项公式下的的值;
(3)把分别代入两个不同的通项公式,求解n的值得答案
【详解】(1)由,得,
又,所以,
所以,故是一元二次方程的两个实根,
解得或
当时,公差
数列的通项公式为:
当时,公差,
数列的通项公式为:
(2)当时,
当时,
(3)当时,由,解得,不合题意,
所以不是数列中的项
当时,由,解得,所以是数列中的第20项.
另解:(1)由,得,
又,所以=7,
设数列的公差为则,
化简整理的,解得
数列的通项公式为:或 下解同前
一、单选题
1.(25-26高二上·天津河北·月考)等差数列中,若,则公差的值为( )
A. B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】根据等差数列的通项公式计算即可.
【详解】由,解得.
故选:D.
2.(25-26高二上·福建·月考)等差数列中,,则数列的公差为( )
A.1 B.2 C.-2 D.-1
【答案】A
【分析】根据等差中项即可求解.
【详解】由等差中项可得
又,故公差为,
故选:A
3.(25-26高二上·浙江·月考)等差数列中,,,则( )
A.35 B.40 C.55 D.53
【答案】D
【分析】设公差为d,根据条件,联立求得,代入公式,即可得答案.
【详解】因为为等差数列,设公差为d,
所以,则,
又,联立解得,
所以.
故选:D
4.(25-26高二上·安徽·月考)已知数列满足,且,则( )
A.60 B.62 C.64 D.66
【答案】A
【分析】根据递推关系得到,再求出,结合等差数列的通项公式求出即可.
【详解】因为,所以,
两式作差得,
故数列中的偶数项构成的新数列是以为首项,为公差的等差数列,
又,,得,
故为偶数时,故.
故选:A
5.(25-26高二上·福建厦门·月考)若数列为等差数列,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用等差数列通项公式求出,再利用诱导公式及特殊角的三角函数值求解.
【详解】等差数列中,由,,得该数列公差,
因此,所以.
故选:C
6.(24-25高二下·河南南阳·期中)已知数列满足,设数列的前n项和为,前n项积为,则下列说法错误的是( )
A.数列是等差数列 B.数列的最大项为
C.使得取得最小值的n为7 D.有最小值,无最大值
【答案】B
【分析】根据题意,化简得到,求得,得到,可得判定A正确;由等差数列的通项公式,求得,结合且,可判定B错误;由通项公式,得到数列取值的正负,可判定C正确;求得的表达式,得到或时,且,当或时,,进而可判定D正确.
【详解】由数列满足,可得,则,
可得,即,
因为,可得,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,所以A正确;
由等差数列的通项公式,可得,
所以,因为,而,
所以不是数列的最大项,所以B错误;
当时,;当时,;当时,,
可得在时取得最小值,所以C正确;
由
,
当或时,且,此时取得最小值;
当或时,,且无最大值,所以D正确.
故选:B.
7.(24-25高二上·广西贵港·期末)设数列的前项和为,若,且的等差中项为),则( )
A.4 B.8 C.10 D.12
【答案】D
【分析】根据的关系,构造法求数列的通项公式,并确定为等差数列,最后应用等差中项的性质求.
【详解】因为,
当时,,得,
当时,,
所以,则,
所以,又,
所以,所以是等差数列.
因为,所以.
故选:D
8.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)已知定义在的函数,满足,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过已知的递推公式,逐步推导出的表达式,进而求出的值.首先对递推公式进行变形,构造出一个新的数列,求出新数列的通项公式,再得到的通项公式,最后代入求值.
【详解】因为,等式两边同时除以,
得到.
设,则,且.
所以是以0为首项,为公差的等差数列.
所以该数列的通项公式为.
所以.
所以.
故选:B.
二、多选题
9.(25-26高二上·安徽·月考)记等差数列的公差为,已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】根据给定条件,利用等差数列定义及性质逐项分析判断.
【详解】等差数列的公差为,,
对于A,,A正确;
对于B,的符号无法确定,B错误;
对于C,,C错误;
对于D,,,则,D正确.
故选:AD
10.(25-26高二上·甘肃平凉·月考)设数列的前项和为,且,则( )
A. B.
C.是等差数列 D.
【答案】ACD
【分析】代入计算判断A;由求解判断B;利用等差数列定义判断C;结合选项C利用等差数列通项公式求得,代入题干即可求解判断D.
【详解】当时,,解得,故A正确;
由,得,上述两式作差,得,
即,故B错误;
由,得,所以是公差为1的等差数列,故C正确;
因为,所以,即,
所以,故D正确.
故选:ACD.
11.(24-25高二下·江西鹰潭·期中)数列的前n项和为,且,下列说法正确的是( )
A.若为等差数列,则的公差为1
B.若为等差数列,则的首项为1
C.
D.
【答案】AD
【分析】本题考查等差数列的应用,根据条件构造出,两式相减得,再根据选项中的条件进行求解来判断A,B;利用求和公式来判断C,D.
【详解】因为,所以,两式相减得.
若数列为等差数列,则的公差.
又,所以,解得,所以A正确,B错误;
,
所以,所以C错误.
因为,所以恒成立,
即成立,所以D正确,
故选:AD.
三、填空题
12.(25-26高二上·福建莆田·期中)已知数列满足,,若,则 .
【答案】
【分析】根据给定条件,可得数列是等差数列,再求出公差及首项即可.
【详解】由数列满足,得数列是等差数列,
由,得公差,由,得,解得,
所以.
故答案为:
13.(24-25高二上·天津静海·月考)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:
14.(24-25高二上·河南·月考)已知数列满足,,则 .
【答案】
【分析】化简得出数列是等差数列,再写出通项公式计算即可.
【详解】因为数列满足,,
所以,
所以,
所以是首项为,公差为的等差数列,
所以,所以,
则.
故答案为:
四、解答题
15.(25-26高二上·内蒙古通辽·月考)(1)在等差数列中,若,,试判断91是否为此数列中的项.
(2)已知数列的前n项和,求的通项公式.
【答案】(1)91为数列中的第43项;(2)
【分析】(1)利用等差数列的“项的性质”(如,当时)及通项公式求解;
(2)利用数列的前项和求通项公式的方法求解(利用,再验证的情况).
【详解】(1)因为,所以,解得,
因为,所以,
又因为,解得,
代入通项公式为:,
令,即,解得(为正整数),
即91为数列中的第43项.
(2)∵,
∴当时,,
当时,,
将代入,得,与一致,
∴的通项公式是.
16.(2025高二上·全国·专题练习)已知数列和满足,且.
(1)当时,求数列的通项公式;
(2)若,求证:数列是等差数列.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据以及题干,代入计算即可;
(2)代入可知,然后根据等差中项进行判断即可.
【详解】(1)当时,,
由题意得,
所以的通项公式为.
(2)因为,所以,
则,
两式相减,得,
所以,即,
当时,,
所以公差,
所以是以为首项,为公差的等差数列.
17.(24-25高二下·河南·月考)已知在正项数列中,为其前项和,且,是与的等差中项.
(1)求,的值;
(2)求数列的通项公式;
(3)若,为数列的前项和,证明:.
【答案】(1);
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)利用等差中项列式,再依次计算即可.
(2)由(1)中信息,利用前项和与第项的关系,借助等差数列定义求解.
(3)求出,再利用裂项相消法求和即得.
【详解】(1)依题意,,即,而,
所以,.
(2)由(1)知,,当时,,
则,整理得,
即,又,因此,而,
则数列是首项为1,公差为2的等差数列,,
所以数列的通项公式是.
(3)由(2)得,则,
所以.
18.(2025高二上·全国·专题练习)已知正项数列的前项和为,且;
(1)求和的值;
(2)求证数列是等差数列,并求出数列的通项公式.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
【分析】(1)依次将代入递推式即可求解;
(2)由及条件可推出,根据等差数列定义证明结论,利用等差数列通项公式求结论.
【详解】(1)由题可得,即,
所以,即,
又数列为正项数列,所以,
所以,
所以由,得;
(2)因为,所以由(1)当时,,
当时,
,
整理化简得,又,
所以,即,
所以数列是以为公差,1为首项的等差数列,
所以.
19.(2025高二上·全国·专题练习)对任意的正整数,数列满足,且.
(1)求,;
(2)证明:是等差数列.
【答案】(1),
(2)证明见解析
【分析】(1)利用递推公式,结合赋值法进行求解即可;
(2)根据递推公式,结合等差数列的定义进行运算证明即可.
【详解】(1)在中,令,得,把代入,得;
在中,令,得,把代入,得;
(2)由,
得,
记,则
得,,
所以数列是首项为,公差为的等差数列.
故是等差数列.
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