1、第2课时等差数列及其前n项和1理解等差数列的概念2掌握等差数列的通项公式与前n项和公式3能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用等差数列的有关知识解决相应的问题4了解等差数列与一次函数的关系对应学生用书P83【梳理自测】一、等差数列的概念1在等差数列an中,已知a11,a2a314,则a4a5a6等于()A40B51C43 D452在等差数列an中,a1a24,a7a828,则数列的通项公式an为()A2n B2n1C2n1 D2n23设an为等差数列,公差d2,Sn为其前n项和,若S10S11,则a1()A18 B20C22 D244若等差数列an的前三项依次为a,2a1,4a2,则它
2、的第五项为_答案:1.B2.C3.B4.4以上题目主要考查了以下内容:(1)等差数列的定义如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,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,通常用字母d表示,定义的表达式为an1and(2)等差中项如果a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项且A(3)通项公式如果等差数列an的首项为a1,公差为d,那么通项公式为ana1(n1)d,nN*(4)前n项和公式:Snna1二、等差数列的性质1如果等差数列an中,a3a4a512,那么a1a2a7等于()A14 B21C28 D352已知等差数列an的前n项和为Sn,且S10
3、10,S2030,则S30_答案:1.C2.60以上题目主要考查了以下内容:(1)通项公式的推广:anam(nm)d(n,mN*)(2)若an为等差数列,且mnpq,则amanapaq(m,n,p,qN*)(3)am,amk,am2k,am3k,仍是等差数列,公差为kd(4)数列Sm,S2mSm,S3mS2m,也是等差数列【指点迷津】1一个常数anan1d(n2且nN*)恒成立,d为常数即公差2一个中项任何两个数a与b有且只有一个等差中项A.3二个函数andn(a1d)(d0)是关于n的一次函数Snn2(a1)n(d0)是关于n的二次函数(nN*)4两种设法定义法:a,ad,a2d,;对称法:
4、,ad,a,ad,或,a3d,ad,ad,a3d,.54种方法等差数列的判断方法定义法;等差中项法;通项公式法;前n项和公式法对应学生用书P83考向一等差数列基本量的计算(1)(2014郑州市高三质检)等差数列an的前7项和等于前2项和,若a11,aka40,则k_(2)(2014石家庄市高三质检)已知等差数列an满足a23,SnSn351(n3),Sn100,则n的值为()A8B9C10 D11【审题视点】在等差数列an的an,Sn,a1,d,n的五个量中,知其三,求其二【典例精讲】(1)设数列an的公差为d,依题意得71d2d,解得d,则aka42(k2)()0,由此解得k6.(2)由Sn
5、Sn351得,an2an1an51,所以an117,又a23,Sn100,解得n10,选择C.【答案】(1)6(2)C【类题通法】此类问题的通法是把条件转化为a1与d的方程(组),进而可求其它问题结合性质求解,可简化计算1(2014荆州市高三调研)公差不为零的等差数列an的前n项和为Sn,若a4是a3与a7的等比中项,且S1060,则S20()A80 B160C320 D640解析:选C.设数列an的公差为d,d0,则aa3a7(a4d)(a43d),d(a13d),da1,S105(2a19d)10a145(a1)20a160,a13,d2,S20320.考向二等差数列的判定或证明(2014
6、江南十校联考)若数列an满足:a1,a22,3(an12anan1)2.(1)证明:数列an1an是等差数列;(2)求使成立的最小的正整数n.【审题视点】由题设条件构造(an1an)(anan1)的值,并累加求和【典例精讲】(1)证明:由3 (an12anan1)2可得an12anan1,即(an1an)(anan1),数列an1an是以a2a1为首项,为公差的等差数列(2)由(1)知an1an(n1)(n1),于是累加求和得:ana1(23n)n(n1),33n5n的最小值为6.【类题通法】等差数列的判断方法(1)定义法:对于n2的任意自然数,验证anan1为同一常数;(2)等差中项法:验证
7、2an1anan2(n3,nN*)都成立;(3)通项公式法:验证anpnq;(4)前n项和公式法:验证SnAn2Bn.注:后两种方法只能用来判断是否为等差数列,而不能用来证明等差数列2已知Sn为等差数列an的前n项和,bn(nN*)求证:数列bn是等差数列证明:设等差数列an的公差为d,则Snna1n(n1)d,bna1(n1)d.法一:bn1bna1nda1(n1)d(常数),数列bn是等差数列法二:bn1a1nd,bn2a1(n1)d,bn2bna1(n1)da1(n1)d2a1nd2bn1.数列bn是等差数列考向三等差数列的性质及应用(1)(2014辽宁省五校联考)设等差数列an的前n项
8、和为Sn,已知(a41)32 013(a41)1,(a2 0101)32 013(a2 0101)1,则下列结论中正确的是()AS2 0132 013,a2 010a4BS2 0132 013,a2 010a4CS2 0132 012,a2 010a4DS2 0132 012,a2 010a4(2)(2014武汉市高三联考)已知数列an是等差数列,a1a3a5105,a2a4a699,an的前n项和为Sn,则使得Sn达到最大的n是()A18B19C20 D21【审题视点】(1)S2 013.(2)求Sn为n的二次函数,求最值【典例精讲】(1)设f(x)x32 013x,显然f(x)为奇函数和增
9、函数,由已知得f(a41)f(a2 0101),所以f(a41)f(a2 0101),a41a2 0101,a4a2 0102,S2 0132 013,显然11,即f(a41)f(a2 0101),又f(x)为增函数,故a41a2 0101,即a4a2 010.(2)a1a3a5105a335,a2a4a699a433,则an的公差d33352,a1a32d39,Snn240n,因此当Sn取得最大值时,n20.【答案】(1)A(2)C【类题通法】(1)本题的解题关键是将性质mnpqamanapaq与前n项和公式Sn结合在一起,采用整体思想,简化解题过程(2)等差数列的最值的处理方法:利用Sna
10、n2bn转化为二次函数最值时要注意n的取值若an是等差数列,求其前n项和的最值时,()若a10,d0,且满足前n项和Sn最大()若a10,d0,且满足,前n项和Sn最小3(2014深圳市高三调研)等差数列an中,已知a50,a4a70,则an的前n项和Sn的最大值为()AS7 BS6CS5 DS4解析:选C.,Sn的最大值为S5.对应学生用书P85 有关等差数列的规范答题(2013高考浙江卷)在公差为d的等差数列an中,已知a110,且a1,2a22,5a3成等比数列(1)求d,an;(2)若d0,求|a1|a2|a3|an|.【审题视点】(1)用a1,d把a2,a3表示出来,利用a1,2a2
11、2,5a3成等比数列列方程即可解出d,进而根据等差数列的通项公式写出an.(2)根据(1)及d0确定数列的通项公式,确定an的符号,以去掉绝对值符号,这需要对n的取值范围进行分类讨论【思维流程】由等差数列建立关于d的方程,求d.当n11时,an0,是原等差数列求和当n12时,是两个等差数列求和总结Sn公式【规范解答】(1)由题意得,a15a3(2a22)2,由a110,an为公差为d的等差数列得,d23d40,2分解得d1或d4.所以ann11(nN*)或an4n6(nN*).4分(2)设数列an的前n项和为Sn.因为d0,由(1)得d1,ann11,所以当n11时,|a1|a2|a3|an|
12、Snn2n;8分当n12时,|a1|a2|a3|an|Sn2S11n2n110.12分综上所述,|a1|a2|a3|an|14分【规范建议】(1)不能盲目认为|a1|,|a2|,|an|是等差数列,要分段研究(2)当n11时,是求Sn,而不是求S11.(3)讨论n11和n12后,要有总结结论1(2013高考安徽卷)设Sn为等差数列an的前n项和,S84a3,a72,则a9()A6B4C2 D2解析:选A.借助等差数列前n项和公式及通项公式的性质,计算数列的公差,进而得到a9的值由等差数列性质及前n项和公式,得S84(a3a6)4a3,所以a60.又a72,所以公差d2,所以a9a72d6.2(
13、2013高考全国新课标卷)设等差数列an的前n项和为Sn,若Sm12,Sm0,Sm13,则m()A3 B4C5 D6解析:选C.可以先求出首项和公差,再利用等差数列的求和公式和通项公式求解an是等差数列,Sm12,Sm0,amSmSm12.Sm13,am1Sm1Sm3,dam1am1.又Sm0,a12,am2(m1)12,m5.3(2013高考广东卷)在等差数列an中,已知a3a810,则3a5a7_解析:可以利用通项公式,把a3a8,3a5a7都用a1,d表示出来,进行整体代换;也可以利用anam(nm)d把a3a8,3a5a7都用a3,d表示出来,进行整体代换方法一:a3a82a19d10
14、,3a5a74a118d2(2a19d)21020.方法二:a3a82a35d10,3a5a74a310d2(2a35d)21020.答案:204(2013高考全国大纲卷)等差数列an的前n项和为Sn,已知S3a,且S1,S2,S4成等比数列,求an的通项公式解析:设an的公差为d.由S3a,得3a2a,故a20或a23.由S1,S2,S4成等比数列得,SS1S4.又S1a2d,S22a2d,S44a22d,故(2a2d)2(a2d)(4a22d)若a20,则d22d2,所以d0,此时Sn0,不合题意;若a23,则(6d)2(3d)(122d),解得d0或d2.因此an的通项公式为an3或an2n1.