高中数学必修常考题型等差数列
大黔门-第一次月考总结
等
【知识梳理】
差
1.等差数列的定义
数列
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.
2.等差中项
如果三个数a,A,
b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项.这
a+b
三个数满足的关系式是A=
2
.
3.等差数列的通项公式
已知等差数列{a
n
}的首项为a
1
,公差为d
递推公式
a
n
-a
n
-
1
=
d(n≥2)
【常考题型】
题型一、等差数列的判定与证明
通项公式
a
n
=a
1
+(n-1)d(n∈
N
*
)
【例1】 判断下列数列是否为等差数列.
(1)在数列{a
n
}中a
n
=3n+2;
(2)在数列{a
n
}中a
n
=n
2
+n.
[解] (1)a
n
+
1
-a
n
=3(n+1)+
2-(3n+2)=3(n∈N
*
).由n的任意性
知,这个数列为等差数列. (2)a
n
+
1
-a
n
=(n+1)
2
+(n+1)-(n
2
+n)=2n+2,不是常数,所以这
个数列不是等差数列.
【类题通法】
定义法是判定(或证明)数列{a
n
}是等差数列的基本方法,其步骤为:
(1)作差a
n
+
1
-a
n
;
(2)对差式进行变形;
(3)当a
n
+
1
-a
n
是一个与n无关的常数时,数列{a
n
}是等差数列;当
a
n+
1
-a
n
不是常数,是与n有关的代数式时,数列{a
n}不是等差数列.
【对点训练】
1.已知等差数列{a
n
}的首项为
a
1
,公差为d,数列{b
n
}中,b
n
=3a
n
+4,问:数列{b
n
}是否为等差数列?并说明理由.
解:数列{b
n
}是等差数列.
理由:∵数列{a
n
}是首项为a
1
,公差为d的等差数列, ∴a
n
+
1
-a
n
=d(n∈N
*
)
.
∴b
n
+
1
-b
n
=(3a
n
+
1
+4)-(3a
n
+4)=3(a
n
+
1<
br>-a
n
)=3d.
∴根据等差数列的定义,数列{b
n
}是等差数列.
题型二、等差数列的通项公式
【例2】 (1)在等差数列{a
n
}中,已知a
5
=10,a
12
=31,求通项公
式a
n<
br>.
57
(2)已知数列{a
n
}为等差数列a
3
=
4
,a
7
=-
4
,求a
15
的值.
[解] (1)∵a
5
=10,a
12
=31,
则
a
1
+4d=10,
a
1
+11d=31,
a
1
=-2,
?
d=3.
∴a
n
=-2+(n-1)×3=3n-5
∴通项公式a
n
=3n-5.(n∈N
*
)
5
a
3
=
4
,
(2)法一:由
7
a=-
7
4
,
5
a
1
+2d=
4
,
得
7
a+6d=-
1
4
.
113
解得a
1
=
4
,d=-
4
.
∴a
15
=a
1
+(15-1)d
11331
=
4
+14×(-
4
)=-
4
.
法二:由a
7
=a
3
+(7-3)d,
753
即
-
4
=
4
+4d,解得d=-
4
.
5331∴a
15
=a
3
+(15-3)d=
4
+12×(-<
br>4
)=-
4
.
【类题通法】
1.应用等差数列的通项公式
求a
1
和d,运用了方程的思想.一般
地,可由a
m
=a,a
n
=b,
a
1
+m-1d=a,
得
a
1
+n-1d=b,
求出a
1
和d,从而确定通项公式.
2.若已知等差数列中的任意两项a<
br>m
,a
n
,求通项公式或其他项时,
则运用a
m
=a
n
+(m-n)d则较为简捷.
【对点训练】
2.(1)求等差数列8,5,2,…的第20项;
(2)-401是不是等差数列-5,-9,-13,…的项?如果是,是第
几项?
解:(1)由a
1
=8,d=5-8=-3,n=20,
得a
20
=8+(20-1)×(-3)=-49.
(2)由a
1
=-5,d=-9-(-5)=-4,
得这个数列的通项公式为
a
n
=-5-4(n-1)=-4n-1,
由题意知,-401=-4n-1.
得n=100,即-401是这个数列的第100项.
题型三、等差中项
【例3】 已知等差数列{a
n
},满足a2
+a
3
+a
4
=18,a
2
a
3<
br>a
4
=66.
求数列{a
n
}的通项公式.
[解]
在等差数列{a
n
}中,
∵
a
2
+a
3
+a
4
=18,
∴3a
3
=18,a
3
=6.
a
2<
br>=11
解得
a
4
=1
a2
=11
当
a
4
=1
a
2
=1,
或
a
4
=11
.
时,a
1
=16,d=-5.
a
n
=a
1
+(n-1)d=16+(n-1)·(-5)
=-5n+21.
a
2
=1
当
<
br>a
4
=11
时,a
1
=-4,d=5.
a
n
=a
1
+(n-1)d=-4+(n-1)·5=5n-9.
【类题通法】
a+c
三数a,b,c成等差数列的条件是b=
2
(
或2b=a+c),可用来
进行等差数列的判定或有关等差中项的计算问题.如若证{a
n}为等差数
列,可证2a
n
+
1
=a
n
+a<
br>n
+
2
(n∈N
*
).
【对点训练】
3
.(1)已知数列8,a,2,b,c是等差数列,则a,b,c的值分别为
________,___
_____,________.
(2)已知数列{a
n
}满足a
n
-
1
+a
n
+
1
=2a
n
(n≥2),
且a
2
=5,a
5
=13,则
a
8
=________.
解析:(1)因为8,a,2,b,c是等差数列,
8+2=2a
,
所以
a+b=2×2,
2+
c=2b.
a=5,
∴
b=-1,
c=-4.
(2)由a
n
-
1
+a
n
+
1
=2a
n
(n≥2)知,数列{a
n
}是等差数列,∴a
2
,a
5
,
a
8
成等差数列.
∴a
2
+
a
8
=2a
5
,∴a
8
=2a
5
-a2
=2×13-5=21.
答案:(1)5 -1 -4 (2)21
【练习反馈】
1.已知等差数列{a
n
}的首项a
1
=2
,公差d=3,则数列{a
n
}的通项
公式为( )
A.a
n
=3n-1
C.a
n
=2n+3
B.a
n
=2n+1
D.a
n
=3n+2
解析:选A
∵a
n
=a
1
+(n-1)d=2+(n-1)·3=3n-1.
2.等差数列的前3项依次是x-1,x+1,2x+3,则其通项公式为
( )
A.a
n
=2n-5
C.a
n
=2n-1
B.a
n
=2n-3
D.a
n
=2n+1
解析:选B ∵x-1,x+1,2x+3是等差数列的前3项,
∴2(x+1)=x-1+2x+3,解得x=0.
∴a
1
=x-1=-1,a
2
=1,a
3
=3,
∴d=2,∴a
n
=-1+2(n-1)=2n-3.
3.等差数列的第3项是7,第11项是-1,则它的第7项是________.
解析:设首项为a
1
,公差为d,
由a
3
=7,a
11
=-1得,a
1
+2d=7,a
1
+10d=-1,所以a<
br>1
=9,d
=-1,则a
7
=3.
答案:3
4.已知:1,x,y,10构成等差数列,则x,y的值分别为________.
解析:由已知,x是1和y的等差中项,即2x=1+y ①,
y是x和10的等差中项,即2y=x+10 ②,
由①,②可解得x=4,y=7.
答案:4,7
5.在等差数列{a
n
}中,
(1)已知a
5
=-1,a
8
=2,求a
1
与d;
(2)已知a
1
+a
6
=12,a
4
=7,求a<
br>9
.
a
1
+ 5-1d=-1,
解:(1)
由题意,知
a
1
+8-1d=2.
a<
br>1
=-5,
解得
d=1.
a
1
+a
1
+6-1d=
12,
(2)由题意,知
a
1
+4-1d=7.<
br>∴a
n
=1+2(n-1)=2n-1.
∴a
9
=2×9-1=17.
a
1
=1,
解得
d=2.