人教版高中数学等差数列知识点归纳-等差数列知识点归纳
党员誓词-财产保全申请书
等差数列
一、学习目标:
等差数列的概念、性质及前n项和求法。
n
n
*<
br>1.设数列
a
n
的前
n
项和为
S
n
.已知
a
1
5
,
a
n1
S
n
3
,
nN
.设
b
n
S
n
3
,
求数列
b
n
的通项公式;
nn
解:依题意,
S
n1
S
n
a
n
1
S
n
3
,即
S
n1
2S
n<
br>3
,
由此得
S
n1
3
n1
2(
S
n
3
n
)
.
nn
因此,所求通项公式为b
n
S
n
-32
。
2.设数列
{an
}
是递增等差数列,前三项的和为
12
,前三项的积为
48<
br>,则它的首项为 2 .
3.已知等差数列
{a
n
}
的公差
d0
,且
a
1
,a
3
,a
9
成
等比数列,则
a
1
a
3
a
9
13
<
br>.
a
2
a
4
a
10
16
【考点梳理】
1.在解决等差数列问题时,如已知,a
1
,a
n
,d,
S
n
,n中任意三个,可求其余两个。
2.补充的一条性质
1)项数为奇数
2n1
的等差数列有:
s
奇
n
s
奇
s
偶
a
n
a
中
,
s
2n1
(2n1)a
n
s
偶
n1
s
奇<
br>a
2)项数为偶数
2n
的等差数列有:
n
,
s
偶
s
奇
nd
s
2n
n(a
n
a
n1
)
s
偶
a
n1
a
n1
a
n
d(定义)
2a
n1
a
n
a
n2<
br>3.等差数列的判定:{
a
n
}为等差数列
<
br>
a
n
AnB(关于n的“一次函数”)
S
An
2
Bn(缺常数项的“二次函数”)
n
即:
{a
n
}a
n1
a
n
d(d为常数)2a
n
a
n1
a
n1
(n2,nN*)
a
n
knbs
n
An
2
Bn
; 4.三个数成等差可设:
a
,
a
+
d
,
a+2
d
或
a
-
d
,
a
,
a<
br>+
d
;
四个数成等差可设:
a
-3
d
,
a
-
d
,
a
+
d
,
a
+3
d
.
5.等差数列与函数:1)等差数列通项公式与一次函数的关系:从函数的
角度考查等差数列
的通项公式:a
n
=
a
1
+(n-1)d=d·n+ a
1
-d, a
n
是关于
n的一次式;从图像上看,表示等差数
列的各点(n,
a
n
)均匀排列在一条
直线上,由两点确定一条直线的性质,不难得出,任两
aa
m
a
n
a
1
,d=
n
,由此联想点列(n,a
n
)所在直线的<
br>nm
n1
2
斜率.2)点
(n,S
n
)
在没有常数项的二次函数
S
n
pnqn
上。其中,公差不为0.
6.等差数列前n项和最值的求法(结合二次函数的图象与性质理解)
1)若等差数列
a
n
的首项
a
1
0
,公差
d0
,则前
n
项和
S
n
有最大值。
项可以确
定一个等差数列.k=d=
a
n
0
(ⅰ)若已知通项
a
n
,则
S
n
最大
;
a0
n1
q
2
(ⅱ)若已知
S
n
pn
qn
,则当
n
取最靠近
的非零自然数时
S
n最大;
2p
2)若等差数列
a
n
的首项
a
1
0
,公差
d0
,则前
n
项和S
n
有最小值
a
n
0
(ⅰ)若已知通项
a
n
,则
S
n
最小
;
a0
n1
第1页 共4页
2
(ⅱ)若已知
S
n
pnqn
,则当
n
取最靠近
q
的非零自然数时
S
n
最小。
2p
7.等差数列的定义、通项公式、求和公式、性质等
等 差 数 列
定义 {a
n
}为等差数列
a
n+1
-a
n
=d(常数),n∈N
+
2a
n
=a
n-1
+a
n+1
(n≥2,n∈N
+
)
1)
a
n
=
a
1
+(n-1)d=
a
k
+(
n-k)d;
a
n
=
dn
+
a
1
-dknb
2)推广:a
n
=a
m
+(n-m)d.
通项公式 aa
m
aa
1
3)变式:a
1
=a
n-(n-1)d,d=
n
,d=
n
,由此联想点列(n,
n1
nm
a
n
)所在直线的斜率.
求和公式
1)
S
n
n(a
1
an
)
n(n1)dd
na
1
dn
2
(a
1
)nAn
2
Bn
2222
a<
br>1
a
n
S
n
a
1
a
2
a
n
d
===
a
1
+(
n
-1
)·=
a
n
+(
n
-1)·(-
nn
22
2)变式:
d
).
2
等差中项
重
要
性
质
1)等差中项:若
a
、
b
、
c
成等差
数列,则
b
称
a
与
c
的等差中项,且
b
=
a
、
b
、
c
成等差数列是2
b
=
a
+
c
的充要条件.2)推广:2
a
n
=
a
nm
1
2
3
4
ac
;
2
a
nm
mnlkam
a
n
a
l
a
k
(反之不一定成立);
特别地,当
mn2p
时,有
a
m
a
n
2a
p
;特例:a
1
+a
n
=a
2
+a
n-1
=a
3
+a
n-2
=…。
下标成等差数列且公差
为
m
的项
a
k
,
a
k
+
m
,
a
k
+2
m
,…组成的数列仍为等差数
列,公差为md
.
s
n
,s
2n
s
n
,s<
br>3n
s
2n
成等差数列。
5
增
减
d0
a
n
为常数列
性
d0
a
n
为递减数列
<
br>a
n
a
1
a
m
a
n
(mn
)
n1mn
d0
a
n
为递
增数列
d
其 1
a
n
=a
m
+(n-m)d.
2 若数列{
a
n
}是公差为
d
的等差数列,则数列{λ
a
n
+<
br>b
}(λ、
b
为常数)是
它
公差为λ
d
的
等差数列;若{
b
n
}也是公差为
d
的等差数列,则{λ
1
a
n
+λ
2
b
n
}
(λ
1
、λ
2
为常数)也是等差数列且公差为λ
1
d
+λ2
d
.
性
3
a
n
=an+b,即a
n
是n的一次型函数,系数a为等差数列的公差;
2
S
n
=an+bn,即S
n
是n的不含常数项的二次函数;
质
三、合作探究:
题型1 等差数列的基本运算
例1
在等差数列{a
n
}中,
(1)已知a
15
=10,a
4
5
=90,求a
60
;
(2)已知S
12
=84,S20
=460,求S
28
;
(3)已知a
6
=10,
S
5
=5,求a
8
和S
8
.
第2页 共4页
82
a
1
<
br>
aa14d10
3
∴a=a+59d=130.
解:(1)方法一:
151
601
aa44d
908
451
d
3
aaa
a
8
8
方法2
d
nm
4515
<
br>,a
n
=a
m
+(n-m)d
a
60=a
45
+(60-45)d=90+15×=130.
nm45153<
br>3
2
A2
12A12B84
(2)不妨设S
n
=An+Bn,
∴
2
B17
20A20B460
2
∴S
n
=2n-17n
∴S
28
=2×28-17×28=1092
(3)∵S
6
=S
5
+a
6
=5+10=15,
6(a
1
a
6
)
6(a
1
10)aa
6(a10)
∴15=
1
即a
1
=
-5 而d=
61
3
22261
8(aa)
∴a
8
=a
6
+2
d=16 S
8
=
18
44
2
22
又S
6
=
变式训练1 设{
a
n
}为等差数列,
S
n
为数列{
a
n
}的前
n
项和,已知
S
7
=7,
S
15
=75,
T
n
为数列{
的前
n
项和,求
T
n
. <
br>解:设等差数列{
a
n
}的公差为
d
,则
S
n
=
na
1
+
S
n
}
n
1
n
(
n
-1)
d
.
∵
S
7
=7,
S
15
=75,
2
7a
1
21d7,
a
1
3d1,
∴
即
解得
a
1
=-2,
d
=1.
15a105d75,a
7d5.
1
1
S
n
11
n5<
br>=
a
1
+(
n
-1)
d
=-2+(
n
-1)=.
n22
2
SSS
11
∴
n1-
n
=.
∴数列{
n
}是等差数列,其首项为-2,公差为.
n1n2n2
12
9
∴
T
n
=
n
-
n
. <
br>44
小结与拓展:基本量的思想:常设首项、公差及首项,公比为基本量,借助于消元思想及解<
br>方程组思想等。等差数列中,已知五个元素
a
1
,
a
n
,
n
,
d
,
S
n
中的任意三个,便可求出其余<
br>两个.
题型2 等差数列的判定与证明
*
例2 已知数列{
a
n
}满足2
a
n
+1
=
a
n
+
a
n
+2
(
n
∈N),它的前
n
项和为
S
n
,且
a
3
=5,
S
6
=36
.
求数列{
a
n
}的通项公式;
解:∵2
a
n
+1
=
a
n
+
a
n
+2
,∴{<
br>a
n
}是等差数列,设{
a
n
}的首项为
a
1
,公差为
d
,
a
1
+2
d
=5
由
a
3
=5,
S
6
=36得
,解得
a
1
=1,
d
=2.
∴
a
n
=2
n
-1.
6
a
1
+15
d
=36
a
n
n
变式训练2 在数列{
a
n
}中,
a
1
=1,
a
n
+1
=2
a
n
+2.设
b
n
=
n
-1
,证明:数列{
b
n
}是等差数列;
2
n
a
n+1
2a
n
+2a
n
n
证明:由已知a
n+1
=2a
n
+2得
b
n+1
=
n
==
n-1
+1=b
n
+1
.
n
222
又b
1
=a
1
=1,
因此{b
n
}是首项为1,公差为1的等差数列.
小结与拓展:证明数列{
a
n
}是等差数列的两种基本方法是:1)利用定义,证明
a
n
-<
br>a
n
-1
(
n
≥2)为常数;2)利用等差中项,即证明2<
br>a
n
=
a
n
-1
+
a
n
+
1
(
n
≥2).
题型3 等差数列的性质
例3 设等差
数列
a
n
的首项及公差均是正整数,前
n
项和
为
S
n
,且
a
1
1
,
a
46
,
∴
S
3
12
,则
a
2010
=_ _
_.答案:4020
变式训练3 在等差数列{
a
n
}中,已知log<
br>2
(
a
5
+
a
9
)=3,则等差数列{a
n
}的前13项的和
第3页 共4页
S
13
=________.答案:52
3
解:∵lo
g
2
(
a
5
+
a
9
)=3,∴
a
5
+
a
9
=2=8.
13×(
a
1<
br>+
a
13
)13×(
a
5
+
a
9<
br>)13×8
∴
S
13
====52.
222
小结与拓展:解决等差(比)数列的问题时,通常考虑两类方法:①基本量法,即运用条件
转化成关于<
br>a
1
和
d
(
q
)的方程;②巧妙运用等差(比)数列
的性质(如下标和的性质、子
数列的性质、和的性质).一般地,运用数列的性质,可化繁为简.
题型4 等差数列的前
n
项和及最值问题
例4 设等差数列{a
n
}的前
n
项和为
S
n
,已知
a<
br>3
=12,
S
12
>0,
S
13
<0.
(1)求公差
d
的取值范围;
(2)指出
S
1
,
S
2
,
S
3
,…,
S
12
中哪一
个最大,并说明理由.
解:(1)
a
3
=12,∴
a
1<
br>=12-2
d
,解得
a
12
=12+9
d
,
a
13
=12+10
d
.由
S
12
>0,
S
13
<0,即
>0,且
12(a
1
a
12
)
2
13(a
1
a
13
)
24<0,解之得-<
d
<-3.
2
7
(2)易知
a7
<0,
a
6
>0,故
S
6
最大.
变式训练4设等差数列
a
n
的前n项和为
S
n
,若
a
1
11
,
a
4
a
6
6
,则当
S
n
取最小值
时,n等于( A )
A.6 B.7 C.8 D.9
【解析】设该数
列的公差为
d
,则
a
4
a
6
2a
1<
br>8d2(11)8d6
,解得
d2
,
所以
S
n
11n
n(n1)
2n
2
12n(n
6)
2
36
,所以当
n6
时,
S
n
取最小值。
2
d
2
d
n(a
1
)n
利
22
小结与拓展:等差数列的前
n
项和为
S
n
,
在
d0
时,有最大值. 如何确定使
S
n
取最大值时
的<
br>n
值,有两种方法:一是求使
a
n
0,a
n1
0
,成立的
n
值;二是由
S
n
用二次函
数的性质求
n
的值.
2.等差数列{
a
n
}中,当
a
1
<0,
d
>0时,数列{
a
n
}为递增数列
,
S
n
有最小值;当
a
1
>0,
d
<0时
,数列{
a
n
}为递减数列,
S
n
有最大值;当
d
=0时,{
a
n
}为常数列.
3.注意方程思想、整体思想、分类讨论思想、数形结合思想的运用.
五、检测巩固: 1.有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,且第一个数与第四个数的
和是16
,第二个数与第三个书的和是
12
,求这四个数.
(a
d)
2
(ad)
16
ad
解:设这四个数为:
ad,a,ad,
,则
a
a
2
ad12
a4
a9
解得:
或
,所以所求的四个数为:
4,4,12,36
;或
15,9
,3,1
.
d8
d6
2.由正数组成的等比数
列
{a
n
}
,若前
2n
项之和等于它前
2n
项中的偶数项之和的11倍,
第3项与第4项之和为第2项与第4项之积的11倍,求数列
{
a
n
}
的通项公式.
2
第4页 共4页