§6.2等差数列
课标要求1.理解等差数列的概念和通项公式的意义.2.探索并掌握等差数列的前n项和公式,理解等差数列的通项公式与前n项和公式的关系.3.能在具体问题情境中,发现数列的等差关系,并解决相应的问题.4.体会等差数列与一元函数的关系.
1.等差数列的有关概念
(1)等差数列的定义
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,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,公差通常用字母d表示,定义表达式为an-an-1=d(常数)(n≥2,n∈N*).
(2)等差中项
由三个数a,A,b组成等差数列,则A叫做a与b的等差中项,且有2A=a+b.
2.等差数列的有关公式
(1)通项公式:an=a1+(n-1)d.
(2)前n项和公式:Sn=na1+n(n?1)2d或S
3.等差数列的常用性质
(1)若{an}为等差数列,且p+q=s+t,则ap+aq=as+at(p,q,s,t∈N*).
(2)等差数列{an}的单调性
当d0时,{an}是递增数列;
当d0时,{an}是递减数列;
当d=0时,{an}是常数列.
4.等差数列前n项和的常用性质
(1)当d≠0时,等差数列{an}的前n项和Sn=d2n2+a1?d
(2)在等差数列{an}中,若a10,d0,则Sn存在最大值;若a10,d0,则Sn存在最小值.
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.(×)
(2)等差数列{an}中,a10=a1+a9.(×)
(3)若等差数列{an}的前n项和为Sn,则S6,S12,S18也成等差数列.(×)
(4)若{an}是等差数列,则对任意n∈N*都有2an+1=an+an+2.(√)
2.(2024·沈阳模拟)记等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,a3+a7=8,则S17等于()
A.51 B.102 C.119 D.238
答案B
解析在等差数列{an}中,a1=2,a3+a7=2a5=8,即a5=4,
所以d=a5?a
则S17=17×2+17×162
3.数列{an}的前n项和Sn=n2+3n+m(m为常数),则“m=0”是“数列{an}是等差数列”的()
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.既不充分也不必要条件
D.充要条件
答案D
解析当m=0时,Sn=n2+3n,则a1=S1=4,
an=Sn-Sn-1=n2+3n-(n-1)2-3(n-1)=2n+2(n≥2),a1=4也满足an=2n+2,
所以an-an-1=2(n≥2),故数列{an}为等差数列;
由数列{an}为等差数列,a1=S1=4+m,满足an=2n+2(n≥2),
故4+m=4,所以m=0,
综上可知,“m=0”是“数列{an}是等差数列”的充要条件.
4.(2024·重庆模拟)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a2=4,S9=63,则a8=.?
答案10
解析因为a2=4,S9=63,
所以S9=9(a1+a
即9(4+a8)2=63
掌握等差数列的常用性质
(1)若数列{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.
(2)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.
(3)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列Sn
(4)数列{an}是等差数列?Sn=An2+Bn(A,B为常数).
题型一等差数列基本量的运算
例1(1)(2024·汕头模拟)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a3=5,S2=4,若Sn+an+1=100,则
A.8 B.9 C.10 D.11
答案B
解析设数列{an}的公差为d,由a3=5,S2=4,得a
解得a
于是an=2n-1,Sn=1+2n?12·n=
由Sn+an+1=100,得n2+2n+1=100,又n∈N
所以n=9.
(2)(2024·沈阳模拟)我国古代数学名著《算法统宗》中说:“九百九十六斤棉,赠分八子做盘缠;次第每人多十七,要将第八数来言;务要分明依次第,孝和休惹外人传.”说的是,有996斤棉花要赠送给八个子女做旅费,从第一个孩子开始,以后每人依次多17斤,直到第八个孩子为止.根据这些信息第三个孩子分得的棉花斤数为()
A.99 B.116 C.133 D.150
答案A
解析依题意得,八个子女所得棉花斤数依次构成等差数列,
设该等差数列为{an},公差为d,前n项和为Sn,第一个孩子所得棉花斤数为a1,
则由题意得d=17,S8=8a1