(新人教A版)2020版高考数学大一轮复习第五章数列第2节等差数列及其前n项和讲义理

考试要求 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.体会等差数列与一次函数的关系.

知 识 梳 理

1.等差数列的概念

(1)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. 数学语言表达式:an+1-an=d(n∈N*,d为常数).

a+b(2)若a,A,b成等差数列,则A叫做a,b的等差中项,且A=. 22.等差数列的通项公式与前n项和公式

(1)若等差数列{an}的首项是a1,公差是d,则其通项公式为an=a1+(n-1)d. (2)前n项和公式:Sn=na1+3.等差数列的性质

(1)通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N*).

(2)若{an}为等差数列,且k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak+al=am+an. (3)若{an}是等差数列,公差为d,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差为md的等差数列. (4)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.

?Sn?

(5)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列?n?也为等差数列.

??

n(n-1)dn(a1+an)=. 22[微点提醒]

1.已知数列{an}的通项公式是an=pn+q(其中p,q为常数),则数列{an}一定是等差数列,且公差为p. 2.在等差数列{an}中,a1>0,d<0,则Sn存在最大值;若a1<0,d>0,则Sn存在最小值.

3.等差数列{an}的单调性:当d>0时,{an}是递增数列;当d<0时,{an}是递减数列;当d=0时,{an}是常数列.

4.数列{an}是等差数列?Sn=An2+Bn(A,B为常数).

基 础 自 测

1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)

(1)数列{an}为等差数列的充要条件是对任意n∈N*,都有2an+1=an+an+2.( ) (2)等差数列{an}的单调性是由公差d决定的.( )

(3)数列{an}为等差数列的充要条件是其通项公式为n的一次函数.( ) (4)等差数列的前n项和公式是常数项为0的二次函数.( ) 解析 (3)若公差d=0,则通项公式不是n的一次函数. (4)若公差d=0,则前n项和不是二次函数. 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×

2.(必修5P46A2改编)设数列{an}是等差数列,其前n项和为Sn,若a6=2且S5=30,则S8等于( ) A.31

B.32

C.33

D.34

?a1+5d=2,?

解析 由已知可得?

?5a+10d=30,?1

?8×7

解得?∴S=8a+d=32.

24

?d=-3,

8

1

26a1=,

3

答案 B

3.(必修5P68A8改编)在等差数列{an}中,若a3+a4+a5+a6+a7=450,则a2+a8=________. 解析 由等差数列的性质,得a3+a4+a5+a6+a7=5a5=450,∴a5=90,∴a2+a8=2a5=180. 答案 180

4.(2018·全国Ⅰ卷)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=( ) A.-12

B.-10

C.10

D.12

3

解析 设等差数列{an}的公差为d,则3(3a1+3d)=2a1+d+4a1+6d,即d=-a1.又a1=2,∴d=-3,∴a5

2=a1+4d=2+4×(-3)=-10. 答案 B

5.(2019·上海黄浦区模拟)已知等差数列{an}中,a2=1,前5项和S5=-15,则数列{an}的公差为( ) A.-3

5B.-

2

C.-2

D.-4

解析 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,

??a2=1,??

因为?所以? 5×4

?S=-15,?5d=-15,?5a1+

?

2

解得d=-4. 答案 D

a1+d=1,

6.(2019·苏北四市联考)在等差数列{an}中,已知a3+a8>0,且S9<0,则S1,S2,…,S9中最小的是______. 解析 在等差数列{an}中, ∵a3+a8>0,S9<0,

9(a1+a9)

∴a5+a6=a3+a8>0,S9==9a5<0,

2∴a5<0,a6>0,

∴S1,S2,…,S9中最小的是S5. 答案 S5

考点一 等差数列基本量的运算

【例1】 (1)(一题多解)(2017·全国Ⅰ卷)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为( ) A.1

B.2

C.4

D.8

(2)(2019·潍坊检测)设等差数列{an}的前n项和为Sn,S11=22,a4=-12,若am=30,则m=( ) A.9

B.10

C.11

D.15

解析 (1)法一 设等差数列{an}的公差为d, (a+3d)+(a1+4d)=24,??1

依题意得?所以d=4. 6×5

6a+d=48,?2?1法二 等差数列{an}中,S6=

(a1+a6)×6

=48,则a1+a6=16=a2+a5,

2

又a4+a5=24,所以a4-a2=2d=24-16=8,则d=4. (2)设等差数列{an}的公差为d,依题意得

11×(11-1)???S11=11a1+d=22,?a1=-33,2解得? ?

?d=7,???a4=a1+3d=-12,

∴am=a1+(m-1)d=7m-40=30,∴m=10. 答案 (1)C (2)B

规律方法 1.等差数列的通项公式及前n项和公式共涉及五个量a1,an,d,n,Sn,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想来解决问题.

2.数列的通项公式和前n项和公式在解题中起到变量代换作用,而a1和d是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法.

【训练1】 (1)等差数列log3(2x),log3(3x),log3(4x+2),…的第四项等于( ) A.3 B.4 C.log318 D.log324

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