1、高考总复习第(1)轮理科数学第六单元数列与算法第37讲 等差数列的概念及基本运算1理解等差数列的概念2掌握等差数列的通项公式,前 n 项和公式及其性质1等差数列的有关概念(1)定义:如果一个数列从_起,每一项与它的前一项的_都等于同一个常数,那么这个数列叫做等差数列,首项记作 a1,公差记作 d.符号表示为_(nN*,d 为常数)(2)通项公式:如果等差数列an的首项为 a1,公差为 d,则它的通项公式是 an_.(3)等差中项:如果三数 a,A,b 成 等差 数列,则 A 叫作 a和 b 的等差中项即 A_.第二项差a1(n1)dan1and2等差数列an的常用性质(其中 m,n,p,qN*
2、)(1)anam_d.(2)若 mnpq,则 aman_.特例:若 mn2p,则 aman_.(3)等差数列的单调性:若公差 d0,则数列为_数列;若 d0,d0,则 Sn 存在最大值;若 a10,则Sn 存在最小值1若 ananb(其中 a,b 为常数,nN*),则数列an是()A当 a0 时,才是等差数列B当 b0 时,才是等差数列C一定是等差数列D不一定是等差数列解:因为 an1ana(nN*),由定义知,an一定是等差数列,故选 C.答案:C2(经典真题)在等差数列an中,若 a24,a42,则 a6()A1B0C1D6解:(方法:利用通项公式计算)设数列an的公差为 d,由 a24,
3、a42,a4a22d,得 242d,所以 d1.所以 a6a4(64)da42d220.(方法:利用中项的概念计算)易知 a2,a4,a6 成等差数列,所以 a4a2a62,即 24a62,所以 a60.答案:B3.(2016全国卷)已知等差数列an的前 9 项和为 27,a108,则a100()A.100B.99 C.98D97 解:(方法)因为an是等差数列,设其公差为 d,所以 S992(a1a9)9a527,所以 a53.又因为 a108,所以a14d3,a19d8,所以a11,d1.所以 a100a199d199198.故选 C.(方法)因为an是等差数列,所以 S992(a1a9)
4、9a527,所以 a53.在等差数列an中,a5,a10,a15,a100 成等差数列,且公差 da10a5835.故 a100a5(201)598.故选 C.答案:C4(经典真题)在等差数列an中,若 a3a4a5a6a725,则 a2a8 .解:利用等差数列的性质可得:a3a7a4a62a5,从而 a3a4a5a6a75a525,所以 a55,所以 a2a82a510.答案:105.若等差数列an满足 a7a8a90,a7a100,所以 a80,因为 a7a10a8a90,所以 a9a80,a60,且 a13da15d0,所以 d12.所以当 n4 或 n5 时,Sn 取最大值,其最大值
5、S4S542432(12)5.(方法)由 a12,S3S6,得 32322 d62652 d,解得 d12.所以 Sn2nnn12(12)14(n29n)14(n92)2814,因此,当 n4 或 n5 时,Sn 取最大值 5.点评:(1)运用等差数列的性质,要关注下标的特点,重点要掌握好如下两条性质:若 pqmn,则 apaqaman;数列 Sm,S2mSm,S3mS2m,也是等差数列(2)应用等差数列的性质解决某些问题,突出了整体思想,因而可减少运算量(3)求等差数列前 n 项和的最值,可以将 Sn 化为关于 n 的二次函数,利用求二次函数的最值的方法求出最值,但要注意 nN*.若利用等差
6、数列的单调性,结合等差数列的性质,找到正、负项的分界点,则可快速解决 考点3等差数列的判断与证明【例 3】(2018广州天河月考)已知数列an的前 n 项和为 Sn,且满足 an2SnSn10(n2),a112.(1)求证:1Sn 是等差数列;(2)求 an 的表达式解:(1)证明:因为 anSnSn1(n2),所以 Sn1Sn2SnSn1,Sn0,所以1Sn 1Sn12(n2)由等差数列的定义知1Sn 是以 1S11a12 为首项,以 2 为公差的等差数列(2)由(1)知1Sn 1S1(n1)d2(n1)22n,所以 Sn 12n.当 n2 时,an2SnSn112nn1,又 n1 时,a1
7、12.所以 an12 n1,12nn1n2.【变式探究】3(经典真题)已知数列an的前 n 项和为 Sn,a11,an0,anan1Sn1,其中 为常数(1)证明:an2an;(2)是否存在,使得an为等差数列?并说明理由解:(1)证明:由题设,anan1Sn1,an1an2Sn11.两式相减得 an1(an2an)an1.由于 an10,所以 an2an.(2)由题设,a11,a1a2S11,可得 a21.由(1)知,a31.令 2a2a1a3,解得 4.故 an2an4,由此可得a2n1是首项为 1,公差为 4 的等差数列,a2n14n3;a2n是首项为 3,公差为 4 的等差数列,a2n
8、4n1.所以 an2n1,an1an2.因此存在 4,使得数列an为等差数列点评:(1)等差数列的判定方法:定义法:即证明 an1and(d 是常数,nN*)中项公式法:即证明 2an1anan2(nN*)(2)利用anS1,n1,SnSn1,n2,可将含an与Sn的关系转化为只含 an 或 Sn 来研究1等差数列中含有五个量:a1,d,an,n,Sn,通项公式和前 n 项和公式是连接这五个量的关系式,通过这两个公式,知道其中任意三个可以求出另外两个但在计算时,要注意设元技巧,注意等差数列性质的运用2等差数列的证明一般采用定义法,即证明 an1and.若要判定一个数列是不是等差数列还可采用如下
9、结论:用中项公式判定:2an1anan2an是等差数列;用通项公式判定:anknban是等差数列;用求和公式判定:Snan2bnan是等差数列3等差数列的前 n 项和公式是特殊的二次函数关系式,对前 n 项和的最大值或最小值的求解可以借助函数求最值的方法进行,也可以利用数列的通项公式进行求解一般地,有如下结论:如果 d0,则 Sn 有最小值当 a10 时,Sn 的最小值就是 S1a1;当 a10 时,数列中一定存在 am0,而 am10,Sn 的最小值就是 Sm;如果 d0,则 Sn 有最大值当 a10 时,Sn 的最大值就是 S1a1;当 a10 时,数列中一定存在 am0,而 am10,Sn 的最大值就是 Sm.点击进入WORD链接