等差数列的基本性质专题
不只是朋友歌词-小学数学四年级上册
数列讲义 等差数列的基本性质
等差数列
一、等差数列的定义以及证明方法:
1、定义:若数列{
a
n
}中
,对于任意两项
a
n
,
a
n
-1
均有:
a
n
-
a
n
-1
=
d
(
d
为常数),则
数列{
a
n
}为等差数列.
注意一些等差数列的变形形式,如:
11
1
d
(
d
为常数,此时,数列{}为等差数列)
a
n1
a
n
a
n
11
1
d
(
d
为常数,此时,数列
<
br>为等差数列)
S
n1
S
n
S
n
……
2、证明方法:
(1)定义法:若数列{
a
n
}中,对于任意两项
a
n
,
a
n
-1
均有:
a
n
-
a
n
-1
=
d(
d
为常数),
则数列{
a
n
}为等差数列.
(2)等差中项法:2
a
n+
1
=
a
n
+an+
2
(3)通项公式法:若数列{
a
n
}的通项公
式为
a
n
=
pn+q
的一次函数,则数列{
a
n<
br>}为
等差数列.
(4)若数列{
a
n
}的前
n项和为
S
n
=
An
2
+
Bn
,则数列
{
a
n
}为等差数列.
【例题1】给定数列
a
1
,
a
2
,
a
3
,……,
a
n
,…
…,对
i
=1,2,……,
n-
1,该数
列的前
i
项的最大值记为
A
i
,后
n –i
项
a
i+
1
,
a
i
+2
,……,
a
n
的最小值记
为
B
i
,
d
i
=A
i
–
B
i
.
(I)设数列{
a
n
}为3,4,7,
1,求
d
1
,
d
2
,
d
3
的值.
(II)设
d
1
,
d
2
,……,
d
n -
1
是公差大于0的等差数列,且
d
1
>0,证明:
a
1
,
a
2
,
a
3
,……,
a<
br>n -
1
是等差数列.
- 1 -
数列讲义 等差数列的基本性质
3、等差数列的通项公式:
(1)等差数列的通项公式:
a
n
=a
1
+
(
n-
1)
d
累加法和逐项法:对于形如<
br>a
n
-a
n-1
=f
(
n
)
的形式
,我们一般情况下,可以考虑
使用逐项法或者累加法,从而达到求
a
n
的目的
.
变形形式:
a
n
=a
m
+
(
n-m
)
d
由以上公式可以得到:
d
a
n
a
m
nm
(2)等差数列通项公式的一些性质:
①若实数
m,n,p,q满足:
m+n=p+q
,则:
a
n
a
m
a
p
a
q
;特别的,若
m+n=
2
p
,<
br>则:
a
n
a
m
2a
p
;
②若数列{
a
n
}为等差数列,则下标成等差数列的新数列仍然成等差数列;
③若数列{
a
n
}为等差数列,数列{
b
n
}为等
差数列,则数列{
pa
n
+qb
n
}还是等差数列;
④当
d
>0时,{
a
n
}为递增数列;当
d
=0时,数
列{
a
n
}为常数列;当
d
<0时,数列
{
an
}为递减数列;
【例题1】在等差数列
a
n
<
br>中,首项
a
1
0
,公差
d0,
若
ak
a
1
a
2
a
3
a
7<
br>,
则
k
=( )
A
. 22
B
. 23
C
. 24
D.
25
【
变式训练】设等差数列
{a
n
}
的前
n
项和为
S<
br>n
,若
a
1
1,S
5
15
,则
a
6
等于
( )
A
.
8
B
.
7
C
.
6
D
.
5
4、等差数列的求和问题:——方法:倒序相加
n
n1
nn
S
n
a<
br>1
a
n
a
1
a
1
n1
d
d
<
br>na
1
22
2
(1)在等差数列{
a
n
}中,
S
k
,
S
2k
S
k<
br>,
S
3k
S
2k
成等差数列;或者:
3
S
2k
S
k
S
3k
;
(2)奇偶项问题:
在等差数列中,若项数为偶数项,即:当
n=
2
m
(
n,m
∈
N*
)时,有:
S
偶
-<
br>S
奇
=
md
,
- 2 -
数列讲义
等差数列的基本性质
S
奇
a
m
;
=
S
偶
a
m1
如果项数为奇数,即当
n=
2
m+
1时
,此时,
S
2m1
a
1
a
2m1
2m1
a
m1
;
2<
br>S+S
S
奇
m1
,项数
n=
奇
偶
.
=
S
偶
mS
奇
-S
偶
(3)若两个数
列{
a
n
}和{
b
n
}均为等差数列,其前
n项和和前
m
项和分别为
S
n
和
T
m
,
则有:
a
n
2m1
S
2n1
aS
,当
m=n
时,则:
n
2n1
b
m
2n1T
2m1
b
n
T
2n1
(4)等差
数列前
n
项和的最值问题:
由
S
n
na
1
n
n1
dd
dn
2<
br>
a
1
n
以及二次函数的知识可知,
当
d
>0时,
222
抛物线的开口向上,此时有最小值;当d
<0时,抛物线的开口向下,此时函数有
最大值。要注意的是不管是求最大值还是最小值
,都不能忽视一个隐含条件,即:
n
∈
N*
.
(5)求绝对值和的两种情况:
情形一、奇偶项交替出现,绝对值数列为等差数列,此时,我
们只要把负号去掉,
直接按等差数列求和即可;
情形二、数列共
n
项,前<
br>m
(
m
n-m
的符号相反,此时,我们
采取分组求和的方法求出数列的和.
a
1
,n1
(6
)前
n
项和与
a
n
的关系:
a
n
SS,n2
n1
n
【例题2】已知等差数
列
{a
n
}
的前
n
项和为
S
n
,
若
a
4
18a
5
,则
S
8
=( )
A.18
B.36
C.54
D.72
1
【变式训
练】4.设
{a
n
}
是首项为
,公差为
d
(
d
0)的等差数列,
S
n
为其前
n
2
项和,若
S
1
,
S
2
,
S
4
成等比数列,则
d
=
A
.-1
B
.
C.
D.
1
2
1
8
1
2
【例题3】
等差数列
a
n
中,
a
1
1
,公差
d0
且
a
2
,a
3
,a
6成等比数列,前
n
项
- 3 -
数列讲义
等差数列的基本性质
的和为
S
n
.
(1)
求
a
n
及
S
n
;
(2)设
b
n
【变式
训练】已知数列
a
n
的前
n
项和
S<
br>n
(1)求数列
a
n
的通项公式;
(2)令
b
n
lna
n
,是否存在
k
(
k2,kN)
,使得
b
k
、
b
k1
、
b
k2
成等比数列.若
存在,求出所有符合条件的
k
值;若不存
在,请说明理由.
【例题4】数列
a
n
,满足对任意的
nN
,均有
a
n
a
n1
a
n2
为定值.若
a
7
2,a
9
3,
a
98
4
,则数列
a
n
的前100项的和
S
100
<
br>
1
,
T
n
b
1b
2
b
n
,求
T
n
.
a<
br>n
a
n1
n1
a
n
,且<
br>a
2
1
1
.
A
.132
B
.299
C
.68
D
.99
【变式训练】已知等差数列
a
n
<
br>且
3
a
3
a
5
2
a
7
a
10
a
13
48
,则数列
a
n
的
前13项和为
A
.24
B
.39
C
.52
D
.104
【例题5】已知
{a
n
}
是等差数列,公差为
d
,首项
a
1
3
,前
n
项和为
S
n
.令
c
n
(1)
n
S
n
(nN
)
,{c
n
}
的前
20
项和
T
20
33
0
.数列
{b
n
}
满足
- 4 -
数列讲义 等差数列的基本性质
b
n
2(a
2)d
n2
2
n1
,
aR
.
(Ⅰ)求数列
{a
n
}
的通项公式;
(Ⅱ)若
b
n1
b
n
,
nN
,求
a
的取值范围.
【变式训练】数列
a
n
满足
a
n1
a
n
4n3
(nN
)
.
(Ⅰ)若
a
n
是等差数列,求其通项公式;
(Ⅱ)若
a
n
满足
a
1
2
,
S
n
为
a
n
的前
n
项和,求
S
2n1
.
【课时作业】
1、等差数列
a
n
的前
n
项和为
S
n
,且
a
5
8,S
3
6
,则
a
9
等
于
A
.12
B
. 8
C
.16
D
.24
- 5 -
数列讲义 等差数列的基本性质
2、已知函数
f
x
cosx,x
0,2
有两个不同
的零点
x
1
,x
2
,且方程
f
x
m
m0
有两个不同的实根
x
3
,x
4
,若把这四个数按从小到大排列构成等
差数列,则实数
m
=
A
.
1
2
13
B
.-
C
.
22
D
.-
3
2
a
1
1
,3
、已知等差数列
a
n
中,前10项的和等于前5的和,若
a
m
a
6
0
则
m
A
.10
B
.9
C
.8
D
.2
4、已知等差数列
a
n
且
3
a
3
a
5
2
a
7
a
10
a
13
48
,则数
列
a
n
的前13项
和为
A
.24
B
.39
C
.52
D
.104
S
5、等差数列{a
n
}的通项是
a
n
12n
,前n项和为S
n
,则数列
n
的前11项和
n
为
A
.—45
B
.—50
C
.—55
D
.—66
6、在等差数列
a
n
中
,
S
n
为其前n项和
(nN
)
,且
a
2
3,S
4
16
(Ⅰ)求数列
a
n
的通项公式;
(Ⅱ)设
b
n
7、在
等差数列
a
n
中,
S
n
为其前n项和
(nN
)
,且
a
2
3,S
4
16
(Ⅰ)求数列
a
n
的通项公式;
(Ⅱ)设
b
n
- 6 -
1
,求数
列
b
n
的前
n
项和
T
n.
a
n
a
n1
1
,求数列
b<
br>n
的前
n
项和
T
n
.
a
n
a
n1
数列讲义 等差数列的基本性质 <
br>8、若数列
a
n
的前
n
项和为
S
n
,且满足:
S
n
S
n1
S
n
2
6n
2
2
nN
.
(I)若数列
a
n
是等差数列,求
an
的通项公式.
(II)若
a
1
a
2<
br>1
,求
S
50
.
9、等差数列
a
n
的前
n
项和为
S
n
,满足
:
S
3
15,a
5
a
9
30.
(I)求
a
n
及S
n
;
(II)数列
b
n
满足
b
n
S
n
n
2
nN
,数列
b
n
的前
n
项和为
T
n
,求证
:T
n
2
.
<
br>10、已知等差数列
a
n
的前
S
n项和为
S
n
,
a
1
3,
b
n
为等比数列,且
b
1
1
,
b
n<
br>0,b
2
S
2
10
,
S
5
5b
3
3a
2
,nN
.
(1)求数列
a
n
,
b
n
的通项
公式;
(2)求数列
a
n
b
n
的
前
n
项和
T
n
.
- 7 -