1、第2讲 等差数列 知 识 梳理 1.等差数列的概念如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,这个数列叫做等差数列,常数称为等差数列的公差. 2.通项公式与前项和公式通项公式,为首项,为公差.前项和公式或.3.等差中项如果成等差数列,那么叫做与的等差中项.即:是与的等差中项,成等差数列.4.等差数列的判定方法定义法:(,是常数)是等差数列;中项法:()是等差数列.5.等差数列的常用性质数列是等差数列,则数列、(是常数)都是等差数列;在等差数列中,等距离取出若干项也构成一个等差数列,即为等差数列,公差为.;(,是常数);(,是常数,)若,则;若等差数列的前项和,则是等差数列;当项
2、数为,则; 当项数为,则. 重 难 点 突 破 1.重点:理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式、前项和公式并能解决实际问题;理解等差中项的概念,掌握等差数列的性质.2.难点:利用等差数列的性质解决实际问题.3.重难点:正确理解等差数列的概念,灵活运用等差数列的性质解题.求等差数列的公差、求项、求值、求和、求最值等通常运用等差数列的有关公式及其性质.问题1:已知,且和都是等差数列,则 分析:问题转化为:在插入若干个数,使其成等差,利用等差数列公差的求法公式解答.解析:设等差数列和的公差分别是 则,同理,得,.求“首末项和为常数”的数列的和,一般用倒序相加法.问题2:已知函数则 ; .分析:
3、可以直接代入计算,也可以整体处理;寻找规律,整体处理.解析:,经计算,得,. 热 点 考 点 题 型 探 析考点1等差数列的通项与前n项和题型1已知等差数列的某些项,求某项【例1】已知为等差数列,则 【解题思路】可以考虑基本量法,或利用等差数列的性质【解析】方法1:方法2:,方法3:令,则方法4:为等差数列,也成等差数列,设其公差为,则为首项,为第4项.方法5:为等差数列,三点共线【名师指引】给项求项问题,先考虑利用等差数列的性质,再考虑基本量法.题型2已知前项和及其某项,求项数.【例2】已知为等差数列的前项和,求;若一个等差数列的前4项和为36,后4项和为124,且所有项的和为780,求这个
4、数列的项数.【解题思路】利用等差数列的通项公式求出及,代入可求项数; 利用等差数列的前4项和及后4项和求出,代入可求项数.【解析】设等差数列的首项为,公差为,则【名师指引】解决等差数列的问题时,通常考虑两种方法:基本量法;利用等差数列的性质.题型3求等差数列的前n项和【例3】已知为等差数列的前项和,.求; 求;求.【解题思路】利用求出,把绝对值符号去掉转化为等差数列的求和问题.【解析】4.,当时,当时,当时, .由,得,当时,;当时,.; ;当时, 当时, 【名师指引】含绝对值符号的数列求和问题,要注意分类讨论.【新题导练】1.已知为等差数列,(互不相等),求.【解析】2.已知为等差数列的前项
5、和,则 .【解析】设等差数列的公差为,则.3.已知个数成等差数列,它们的和为,平方和为,求这个数.【解析】设这个数分别为则解得当时,这个数分别为:;当时,这个数分别为:4.已知为等差数列的前项和,求.【解析】方法1:设等差数列的公差为,则;方法2:.考点2 证明数列是等差数列【例4】已知为等差数列的前项和,.求证:数列是等差数列.【解题思路】利用等差数列的判定方法定义法;中项法. 【解析】方法1:设等差数列的公差为,(常数)数列是等差数列.方法2:,数列是等差数列.【名师指引】判断或证明数列是等差数列的方法有:定义法:(,是常数)是等差数列;中项法:()是等差数列;通项公式法:(是常数)是等差
6、数列;前项和公式法:(是常数,)是等差数列.【新题导练】5.设为数列的前项和,求常数的值;求证:数列是等差数列.【解析】,由知:,当时,数列是等差数列.考点3 等差数列的性质【例5】已知为等差数列的前项和,则 ; 已知为等差数列的前项和,则 .【解题思路】利用等差数列的有关性质求解.【解析】;方法1:令,则.,;方法2:不妨设 .,;方法3:是等差数列,为等差数列三点共线.【名师指引】利用等差数列的有关性质解题,可以简化运算.【新题导练】6.含个项的等差数列其奇数项的和与偶数项的和之比为( ) 【解析】(本两小题有多种解法),.选B.7.设、分别是等差数列、的前项和,则 . 【解析】 填. 考
7、点4 等差数列与其它知识的综合【例6】已知为数列的前项和,;数列满足:,其前项和为 求数列、的通项公式; 设为数列的前项和,求使不等式对都成立的最大正整数的值.【解题思路】利用与的关系式及等差数列的通项公式可求;求出后,判断的单调性.【解析】,当时,; 当时, 当时,;,是等差数列,设其公差为.则,. ,是单调递增数列.当时,对都成立所求最大正整数的值为.【名师指引】本题综合考察等差数列、通项求法、数列求和、不等式等知识,利用了函数、方程思想,这是历年高考的重点内容.【新题导练】8.已知为数列的前项和,.求数列的通项公式;数列中是否存在正整数,使得不等式对任意不小于的正整数都成立?若存在,求最
8、小的正整数,若不存在,说明理由.【解析】当时,且,是以为公差的等差数列,其首项为.当时,当时,;,得或,当时,恒成立,所求最小的正整数 抢 分 频 道 基础巩固训练1.(2009广雅中学)设数列是等差数列,且,是数列的前项和,则A B C D【解析】C另法:由,得,计算知2.在等差数列中,则 .【解析】 3.数列中,当数列的前项和取得最小值时, . 【解析】 由知是等差数列, 4.已知等差数列共有项,其奇数项之和为,偶数项之和为,则其公差是 . 【解析】 已知两式相减,得 5.设数列中,则通项 . 【解析】 利用迭加法(或迭代法),也可以用归纳猜想证明的方法.6.从正整数数列中删去所有的平方数
9、,得到一个新数列,则这个新数列的第项是 .【解析】 综合拔高训练7.(2009广雅中学)已知等差数列中,.求数列的通项公式;若数列满足,设,且,求的值.【解析】设数列的公差为,则,令,得当时,8.已知为等差数列的前项和,当为何值时,取得最大值;求的值;求数列的前项和【解析】等差数列中,公差,令当时,;当时,.当时,取得最大值;数列是等差数列;由得,当时,;当时,. 9.(2009执信中学)已知数列满足证明:数列是等比数列;求数列的通项公式;若数列满足证明是等差数列.【解析】证明:,是以为首项,2为公比的等比数列。解:由(I)得证明:,得 即,得 即, 是等差数列.10.(2008北京)数列满足,是常数.当时,求及的值;数列是否可能为等差数列?若可能,求出它的通项公式;若不可能,说明理由;求的取值范围,使得存在正整数,当时总有.【解析】由于,且,所以当时,得, 故.从而.数列不可能为等差数列.证明如下:由,得若存在,使为等差数列,则,即于是这与为等差数列矛盾,所以,对任意,都不可能是等差数列.记根据题意可知,且,即且,这时总存在,满足:当时,bn0;当时,所以,由及可知,若为偶数,则,从而当时; 若为奇数,则,从而当时因此“存在,当时总有”的充分必要条件是:为偶数,记,则满足:故的取值范围是