1、第1讲等差数列与等比数列 考点1等差数列、等比数列的基本运算1通项公式等差数列:ana1(n1)d;等比数列:ana1qn1.2求和公式等差数列:Snna1d;等比数列:Sn(q1)例1(1)2019全国卷记Sn为等差数列an的前n项和已知S40,a55,则()Aan2n5 Ban3n10CSn2n28n DSnn22n(2)2019全国卷记Sn为等差数列an的前n项和若a35,a713,则S10_.【解析】(1)本题主要考查等差数列的通项公式和前n项和公式,考查考生的运算求解能力,考查的核心素养是逻辑推理、数学运算方法一设等差数列an的公差为d,解得ana1(n1)d32(n1)2n5,Sn
2、na1dn24n.故选A.方法二设等差数列an的公差为d,解得选项A,a12153;选项B,a131107,排除B;选项C,S1286,排除C;选项D,S12,排除D.故选A.(2)设等差数列an的公差为d,则由题意,得解得所以S101012100.【答案】(1)A(2)100等差(比)数列基本运算的解题思路(1)设基本量a1和公差d(公比q)(2)列、解方程组:把条件转化为关于a1和d(q)的方程(组),然后求解,注意整体计算,以减少运算量.对接训练12019河北衡水中学摸底已知等差数列an的公差为2,前n项和为Sn,且S10100,则a7的值为()A11 B12C13 D14解析:an的公
3、差为2,S10100,10a190100,a11,a713,故选C.答案:C22019湖南重点高中联考已知等差数列an的前n项和为Sn,a11,公差d0,a1,a2,a5成等比数列,则S5()A15 B20C21 D25解析:由已知得aa1a5,即(1d)21(14d),又d0得d2,S55225,故选D.答案:D 考点2等差、等比数列的判定与证明1证明数列an是等差数列的两种基本方法(1)利用定义,证明an1an(nN*)为一常数;(2)利用等差中项,即证明2anan1an1(n2)2证明数列an是等比数列的两种基本方法(1)利用定义,证明(nN*)为一常数;(2)利用等比中项,即证明aan
4、1an1(n2)例22019广东广州调研测试设Sn是数列an的前n项和,已知a37,an2an1a22(n2)(1)证明:数列an1为等比数列;(2)求数列an的通项公式,并判断n,an,Sn是否成等差数列?【解析】(1)证明:因为a37,a33a22,所以a23,则an2an11,取n2,得a22a11,解得a11.由an2an11(n2),得an12(an11),即2,所以数列an1是首项为a112,公比为2的等比数列(2)由(1)知,an122n12n,即an2n1,所以Snn2n1n2.于是nSn2ann(2n1n2)2(2n1)0,所以nSn2an,即n,an,Sn成等差数列.(1)
5、判断一个数列是等差(等比)数列,有通项公式法及前n项和公式法,但不作为证明方法(2)若要判断一个数列不是等差(等比)数列,只需判断存在连续三项不成等差(等比)数列即可(3)aan1an1(n2,nN*)是an为等比数列的必要不充分条件,也就是判断一个数列是等比数列时,要注意各项不为0.对接训练3已知数列an的前n项和为Sn,且Sn2an3n(nN*)(1)求a1,a2,a3的值(2)设bnan3,证明数列bn为等比数列,并求通项公式an.解析:(1)因为数列an的前n项和为Sn,且Sn2an3n(nN*)所以n1时,由a1S12a131,解得a13,n2时,由S22a232,得a29,n3时,
6、由S32a333,得a321.(2)证明:因为Sn2an3n,所以Sn12an13(n1),两式相减,得an12an3,把bnan3及bn1an13,代入式,得bn12bn(nN*),且b16,所以数列bn是以6为首项,2为公比的等比数列,所以bn62n1,所以anbn362n133(2n1) 考点3等差、等比数列的性质等差数列等比数列性质(1)若m,n,p,qN*,且mnpq,则amanapaq;(2)anam(nm)d;(3)Sm,S2mSm,S3mS2m,仍成等差数列(1)若m,n,p,qN*,且mnpq,(2)anamqnm;(3)Sm,S2mSm,S3mS2m,仍成等比数列(q1)例
7、3(1)2019长春市质量监测(一)各项均为正数的等比数列an的前n项和为Sn,已知S630,S970,则S3_;(2)2019福建泉州第十六中学月考设等差数列an的前n项和为Sn,且满足S170,S180且q1),由题意可得,得,又由q0,得q32,再由,得S3S610.优解由题意可得(S6S3)2S3(S9S6),即(30S3)240S3,即S100S39000,解得S310或S390,又数列an的各项均为正数,所以S30,S180,9(a9a10)0,a100且公差d0,10n15时,0,又1n8时,0an1Sn0,最大【答案】(1)10(2)等差、等比数列性质问题的求解策略(1)解决此
8、类问题的关键是抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,从这些特点入手选择恰当的性质进行求解(2)应牢固掌握等差、等比数列的性质,特别是等差数列中“若mnpq,则amanapaq”这一性质与求和公式Sn的综合应用.对接训练4一个项数为偶数的等比数列an,全部各项之和为偶数项之和的4倍,前3项之积为64,则a1()A11 B12C13 D14解析:设数列an的公比为q,全部奇数项、偶数项之和分别记为S奇、S偶,由题意知,S奇S偶4S偶,即S奇3S偶因为数列an的项数为偶数,所以q.又a1(a1q)(a1q2)64.所以aq364,故a112.答案:B52019内蒙古呼和浩特一中摸底已知数列an是
9、递减的等比数列,a1a49,a2a38,则数列an的前n项和Sn()A8 B16C2n38 D162n3解析:设等比数列an的公比为q,a2a38,a1a48,又a1a49且数列an是递减数列,a18,a41,q3,q,Sn16,故选B.答案:B62019江苏常州月考已知等差数列an的前n项和为Sn,若a2a3a108,则S9_.解析:设等差数列an的公差为d,a2a3a108,3a112d8,a14da5,S99a524.答案:24 考点4数列与新定义相交汇问题例42019山西太原期末对于数列an,定义Hn为an的“优值”,已知数列an的“优值”Hn2n1,记数列an20的前n项和为Sn,则
10、Sn最小值为()A70 B72C64 D68【解析】数列an的“优值”Hn2n1,Hn2n1,a12a22n1ann2n1,2n1ann2n1(n1)2n(n2),an4n2(n1)2n2(n2),又a14,满足上式,an2n2(nN*),an202n18,由得8n9,Sn的最小值为S8S972,故选B.【答案】B数列新定义型创新题的一般解题思路(1)阅读审清“新定义”(2)结合常规的等差数列、等比数列的相关知识,化归、转化到“新定义”的相关知识(3)利用“新定义”及常规的数列知识,求解证明相关结论.对接训练7在数列an中,nN*,若k(k为常数),则称an为“等差比数列”,下列是对“等差比数
11、列”的判断:k不可能为0;等差数列一定是“等差比数列”;等比数列一定是“等差比数列”;“等差比数列”中可以有无数项为0.其中所有正确判断的序号是_解析:k0时,分子an2an10,数列an可为常数数列,则an1an0,但分母不可为0,推出矛盾,k不可能为0,正确;同理中d0,中q1时分母都为0,不成立,错误;例如数列0,1,0,1,为等差比数列,正确答案:课时作业 9等差数列与等比数列12019河南龙泉中学模拟已知数列an满足an1an3(nN*),若1,则a4的值为()A2 B4C12 D16解析:因为an1an3(nN*),所以数列an是公差为3的等差数列,1,所以a13,所以a43331
12、2,故选C.答案:C22019山东淄博一中月考在等差数列an中,a3a7a101,a11a421,则数列an的前8项和为()A50 B70C120 D100解析:设等差数列an的公差为d,a11a421,7d21,d3,又a3a7a101,a1d1,a12,数列an的前8项和为100,故选D.答案:D32019陕西西安远东中学期中已知等比数列an的前n项和为Sn,S3a210a1,a59,则a1()A. BC. D解析:设数列an的公比为q,S3a210a1,a39a1,q29,又a59,a1q49,a1,故选C.答案:C42019安徽合肥联考已知数列an是等比数列,Sn为其前n项和,若a1a
13、2a33,a4a5a66,则S12等于()A45 B60C35 D50解析:通解a1a2a33,a4a5a66,S33,S6S36,易知S3,S6S3,S9S6,S12S9成等比数列,S9S612,S12S924,又S69,S921,S1245,故选A.优解a1a2a33,a4a5a66,S33,S6S36,易知S3,S6S3,S9S6,S12S9成等比数列,S3(S6S3)(S9S6)(S12S9)S12,S1245,故选A.答案:A52019天津南开中学月考设Sn是等差数列an的前n项和,S53(a2a8),则的值为()A. B.C. D.解析:S53(a2a8),5a1d3(a1da17
14、d),a114d,故选D.答案:D62019广西柳州二中月考已知等差数列an的前n项和为Sn,若a13,S315,则a7()A11 B12C9 D15解析:通解an为等差数列, S315,3a215,a25,又a13,公差为2,a736215,故选D.优解a13,S315,a2a312,a1a412,a49,a1a72a418,a715,故选D.答案:D72019河北保定模拟已知等比数列an中,有a3a114a7,数列bn是等差数列,且b7a7,则b5b9()A4 B5C8 D15解析:a3a114a7,a4a7,a70,a74,b74,b5b92b78,故选C.答案:C82019贵州贵阳期中
15、设Sn为等比数列an的前n项和,8a2a50,则()A11 B5C11 D8解析:设等比数列an的公比为q,8a2a50,q38,q2,11,故选C.答案:C92019辽宁沈阳联合体月考已知等差数列an的公差为d,前n项和为Sn,则“d0”是“S4S62S5”的()A充分不必要条件 B必要不充分条件C充分必要条件 D既不充分也不必要条件解析:若S4S62S5,则a6a5,即da6a50;若d0,则a6a5,则S4S62S4a5a62S42a52S5.所以“d0”是“S4S62S5”的充分必要条件,故选C.答案:C102019甘肃兰州六中期中已知Sn为等差数列an的前n项和,且S918,Sn24
16、0,an430(n9),则n()A10 B14C15 D17解析:an为等差数列,S918,9a518,a52,又an430(n9),a1ana5an432,Sn16n240,n15,故选C.答案:C112019甘肃天水二中月考已知数列an的首项a12,数列bn为等比数列,且bn,若b10b112,则a21()A29 B210C211 D212解析:b10b112,b1b2b10b11b19b20210,又bn,210,210,又a12,a21211,故选C.答案:C122019河北唐山四校联考已知a1,a2,a3,a4依次成等比数列,公比q为正数且不为1.将此数列删去一个数后得到的数列(按原
17、来的顺序)是等差数列,则q的值为()A. B.C. D.解析:因为公比q不为1,所以删去的不是a1,a4.若删去a2,则由2a3a1a4,得2a1q2a1a1q3,因为a10,所以2q21q3,整理得q2(q1)(q1)(q1),又q1,所以q2q1,又q0,所以q;若删去a3,则由2a2a1a4,得2a1qa1a1q3,因为a10,所以2q1q3,整理得q(q1)(q1)q1,又q1,所以q(q1)1,又q0,所以q.综上,q,故选B.答案:B132019全国卷记Sn为等比数列an的前n项和若a1,aa6,则S5_.解析:本题主要考查等比数列的通项公式和前n项和公式,考查考生的运算求解能力,
18、考查的核心素养是逻辑推理、数学运算通解设等比数列an的公比为q,因为aa6,所以(a1q3)2a1q5,所以a1q1,又a1,所以q3,所以S5.优解设等比数列an的公比为q,因此aa6,所以a2a6a6,所以a21,又a1,所以q3,所以S5.答案:142019山西太原月考已知等差数列an的公差为d,且d0,若a3,a4,a7成等比数列,则_.解析:a3,a4,a7成等比数列,aa3a7,(a13d)2(a12d)(a16d),化简得3d22a1d,d0,da1,.答案:152019贵州同仁一模记Sn为数列an的前n项和,若Sn2an1,则S6_.解析:通解由题意得,当n1时,a12a11,
19、解得a11.当n2时,anSnSn1(2an1)(2an11)2an2an1,整理得,an2an1(n2),故an是以1为首项,2为公比的等比数列,因此S663.优解Sn2an1,Sn2Sn2Sn11(n2且nN*),即Sn2Sn11(n2且nN*),Sn12(Sn11)(n2且nN*),Sn1是公比为2的等比数列又S12S11,S11,S112,Sn12n,Sn2n1,S663.答案:63162019北京大兴期末在首项为正数的等差数列an中,则当其前n项和Sn取最大值时,n的值为_解析:通解设数列an的公差为d,5(a12d)7(a13d),2a111d0,da1,Sna1n2a1n(n6)2a1,又a10,当n6时,Sn最大优解一设数列an的公差为d,5(a12d)7(a13d),2a111d0,a6a70,a10,d0,a70,S6最大,满足题意的n的值为6.优解二,5a37a4,S5S7,S6最大,n的值为6.答案:6