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1、2022年高考總復(fù)習(xí)文數(shù)(北師大版)講義:第6章 第02節(jié) 等差數(shù)列及其前n項和 Word版含答案
考點
高考試題
考查內(nèi)容
核心素養(yǎng)
等差數(shù)列的定義
xx·全國卷Ⅰ·T17·12分
等差數(shù)列的判定
數(shù)學(xué)運算
等差數(shù)列的前n項和
xx·全國卷Ⅰ·T7·12分
已知等差數(shù)列的前n項和求基本量
數(shù)學(xué)運算
命題分析
本節(jié)內(nèi)容主要考查的是等差數(shù)列的通項公式,前n項和及性質(zhì),難度中低檔,分值約5分.
(3)求等差數(shù)列的前n項和Sn的最值時,需要注意“自變量n為正整數(shù)”這一隱含條件.
1.判斷下列結(jié)論的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)若一個數(shù)列從第2
2、項起每一項與它的前一項的差都是常數(shù),則這個數(shù)列是等差數(shù)列.( )
(2)數(shù)列{an}為等差數(shù)列的充要條件是對任意n∈N+,都有2an+1=an+an+2.( )
(3)等差數(shù)列{an}的單調(diào)性是由公差d決定的.( )
(4)數(shù)列{an}為等差數(shù)列的充要條件是其通項公式為n的一次函數(shù).( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.(教材習(xí)題改編)在等差數(shù)列{an}中,若a2=4,a4=2,則a6=( )
A.-1 B.0
C.1 D.6
解析:選B ∵{an}為等差數(shù)列,∴2a4=a2+a6,∴a6=2a4-a2,即a6=2×2-4=0.
3.
3、已知等差數(shù)列{an}滿足:a3=13,a13=33,則數(shù)列{an}的公差為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:選B 設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,則d===2,故選B.
4.(xx·臨沂模擬)已知數(shù)列{an}是首項為1,公差為d(d∈N+)的等差數(shù)列,若81是該數(shù)列中的一項,則公差不可能是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:選B ∵數(shù)列{an}是首項為1,公差為d(d∈N+)的等差數(shù)列,∴an=1+(n-1)d,
∵81是該數(shù)列中的一項,∴81=1+(n-1)d,
∴n=+1,
∵d,n∈N+,∴d是80的因數(shù),故d不可能是3.故選
4、B.
等差數(shù)列的基本運算
[明技法]
等差數(shù)列的基本運算的解題策略
(1)等差數(shù)列的通項公式及前n項和公式共涉及五個量a1,an,d,n,Sn,知其中三個就能求另外兩個,體現(xiàn)了用方程組解決問題的思想.
(2)數(shù)列的通項公式和前n項和公式在解題中起到變量代換的作用,而a1和d是等差數(shù)列的兩個基本量,用它們表示已知量和未知量是常用方法.
[提能力]
【典例】 (1)(xx·全國卷Ⅰ)記Sn為等差數(shù)列{an}的前n項和.若a4+a5=24,S6=48,則{an}的公差為( )
A.1 B.2
C.4 D.8
解析:選C 設(shè){an}的公差為d,則由
得解得d
5、=4.故選C.
(2)已知{an}是公差為1的等差數(shù)列,Sn為{an}的前n項和,若S8=4S4,則a10=( )
A. B.
C.10 D.12
解析:選B ∵公差為1,∴S8=8a1+×1=8a1+28,S4=4a1+6.
∵S8=4S4,∴8a1+28=4(4a1+6),解得a1=,
∴a10=a1+9d=+9=.故選B.
[刷好題]
1.(金榜原創(chuàng))已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且滿足-=1,則數(shù)列{an}的公差是( )
A. B.1
C.2 D.3
解析:選C ∵Sn=,∴=,又-=1,
得-=1,即a3-a2=2,∴數(shù)列{
6、an}的公差為2.
2.設(shè)Sn為等差數(shù)列{an}的前n項和,a12=-8,S9=-9,則S16=________.
解析:設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,由已知,
得解得
所以S16=16×3+×(-1)=-72.
答案:-72
等差數(shù)列的性質(zhì)及應(yīng)用
[明技法]
等差數(shù)列和的性質(zhì)
在等差數(shù)列{an}中,Sn為其前n項和,則
①S2n=n(a1+a2n)=…=n(an+an+1).
②S2n-1=(2n-1)an.
③當(dāng)項數(shù)為偶數(shù)2n時,S偶-S奇=nd;項數(shù)為奇數(shù)2n-1時,S奇-S偶=a中,S奇∶S偶=n∶(n-1).
[提能力]
【典例】 (1)等差數(shù)列{an
7、}中,a1+a7=26,a3+a9=18,則數(shù)列{an}的前9項和為( )
A.66 B.99
C.144 D.297
解析:選B 由a1+a7=2a4=26,得a4=13.
由a3+a9=2a6=18,得a6=9.
所以S9===99.故選B.
(2)已知{an}為等差數(shù)列,若a1+a2+a3=5,a7+a8+a9=10,則a19+a20+a21=________.
解析:方法一 設(shè)數(shù)列的公差為d,則a7+a8+a9=a1+6d+a2+6d+a3+6d=5+18d=10,所以18d=5,故a19+a20+a21=a7+12d+a8+12d+a9+12d=10+36
8、d=20.
方法二 由等差數(shù)列的性質(zhì),可知S3,S6-S3,S9-S6,…,S21-S18成等差數(shù)列,設(shè)此數(shù)列公差為d.
所以5+2d=10,所以d=.
所以a19+a20+a21=S21-S18=5+6d=5+15=20.
答案:20
[刷好題]
1.(xx·全國卷Ⅱ)設(shè)Sn是等差數(shù)列{an}的前n項和,若a1+a3+a5=3,則S5=( )
A.5 B.7
C.9 D.11
解析:選A 方法一 ∵a1+a5=2a3,∴a1+a3+a5=3a3=3,∴a3=1,∴S5==5a3=5,故選A.
方法二 ∵a1+a3+a5=a1+(a1+2d)+(a1+4d)=
9、3a1+6d=3.∴a1+2d=1.∴S5=5a1+d=5(a1+2d)=5,故選A.
2.一個等差數(shù)列的前12項的和為354,前12項中偶數(shù)項的和與奇數(shù)項的和的比為32∶27,則該數(shù)列的公差d=________.
解析:設(shè)等差數(shù)列的前12項中奇數(shù)項的和為S奇,偶數(shù)項的和為S偶,等差數(shù)列的公差為d.由已知條件,
得解得
又S偶-S奇=6d,所以d==5.
答案:5
等差數(shù)列的判斷與證明
[明技法]
等差數(shù)列的判定與證明方法
方法
解讀
適合題型
定義法
對于數(shù)列{an},an-an-1(n≥2,n∈N+)為同一常數(shù)?{an}是等差數(shù)列
解答題中的證明問題
等差
10、中項法
2an-1=an+an-2(n≥3,n∈N+)成立?{an}是等差數(shù)列
通項公式法
an=pn+q(p,q為常數(shù))對任意的正整數(shù)n都成立?{an}是等差數(shù)列
選擇、填空題中的判定問題
前n項和公式法
驗證Sn=An2+Bn(A,B是常數(shù))對任意的正整數(shù)n都成立?{an}是等差數(shù)列
[提能力]
【典例】 已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且滿足:an+2SnSn-1=0(n≥2,n∈N+),a1=,判斷{an}是否為等差數(shù)列,并說明你的理由.
解:因為an=Sn-Sn-1(n≥2),an+2SnSn-1=0,
所以Sn-Sn-1+2SnSn-1=0(n≥2).
所以
11、-=2(n≥2).
又S1=a1=,
所以是以2為首項,2為公差的等差數(shù)列.
所以=2+(n-1)×2=2n,故Sn=.
所以當(dāng)n≥2時,an=Sn-Sn-1=-=,
所以an+1=,
而an+1-an=-=·=.
所以當(dāng)n≥2時,an+1-an的值不是一個與n無關(guān)的常數(shù),故數(shù)列{an}不是等差數(shù)列.
[刷好題]
1.若{an}是公差為1的等差數(shù)列,則{a2n-1+2a2n}是( )
A.公差為3的等差數(shù)列 B.公差為4的等差數(shù)列
C.公差為6的等差數(shù)列 D.公差為9的等差數(shù)列
解析:選C ∵a2n-1+2a2n-(a2n-3+2a2n-2)=(a2n-1-a2n
12、-3)+2(a2n-a2n-2)=2+2×2=6,
∴{a2n-1+2a2n}是公差為6的等差數(shù)列.
2.已知數(shù)列{an}中,a1=2,an=2-(n≥2,n∈N+),設(shè)bn=(n∈N+).求證:數(shù)列{bn}是等差數(shù)列.
證明:∵an=2-,∴an+1=2-.
∴bn+1-bn=-=-==1,
∴{bn}是首項為b1==1,公差為1的等差數(shù)列.
等差數(shù)列前n項和的最值
[明技法]
求等差數(shù)列前n項和Sn最值的兩種方法
(1)函數(shù)法:利用等差數(shù)列前n項和的函數(shù)表達(dá)式Sn=an2+bn,通過配方結(jié)合圖像借助求二次函數(shù)最值的方法求解.
(2)鄰項變號法:
①當(dāng)a1>0,d<
13、0時,滿足的項數(shù)m使得Sn取得最大值為Sm;
②當(dāng)a1<0,d>0時,滿足的項數(shù)m使得Sn取得最小值為Sm.
[提能力]
【典例】 在等差數(shù)列{an}中,已知a1=10,前n項和為Sn,若S9=S12,則Sn取得最大值時,n=________,Sn的最大值為________.
解析:方法一 因為a1=10,S9=S12,
所以9×10+d=12×10+d,
所以d=-1.
所以an=-n+11.
所以a11=0,即當(dāng)n≤10時,an>0,
當(dāng)n≥12時,an<0,
所以當(dāng)n=10或11時,Sn取得最大值,且最大值為
S10=S11=10×10+× (-1)=55.
方法
14、二 同法一求得d=-1.
所以Sn=10n+·(-1)=-n2+n=-2+.
因為n∈N+,所以當(dāng)n=10或11時,Sn有最大值,且最大值為S10=S11=55.
方法三 同法一求得d=-1.
又由S9=S12得a10+a11+a12=0.
所以3a11=0,即a11=0.
所以當(dāng)n=10或11時,Sn有最大值.
且最大值為S10=S11=55.
答案:10或11 55
[刷好題]
設(shè)Sn為等差數(shù)列{an}的前n項和,(n+1)Sn<nSn+1(n∈N+).若<-1,則( )
A.Sn的最大值是S8 B.Sn的最小值是S8
C.Sn的最大值是S7 D.Sn的最小值是S7
解析:選D 由(n+1)Sn<nSn+1得(n+1)<n,整理得an<an+1,所以等差數(shù)列{an}是遞增數(shù)列,又<-1,所以a8>0,a7<0,所以數(shù)列{an}的前7項為負(fù)值,即Sn的最小值是S7.