幻灯片 1第二节 等差数列
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幻灯片 2三年12考 高考指数:★★★
1.理解等差数列的概念,了解等差数列与一次函数的关系;
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,并能用有关知识解决相应的问题.
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幻灯片 31.等差数列的通项公式与前n项和公式是考查重点;
2.运用归纳法、累加法、倒序相加法、方程思想、函数的性质解决等差数列问题是重点,也是难点;
3.题型以选择题和填空题为主,与其他知识点结合则以解答题为主.
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幻灯片 41.等差数列的定义
(1)条件:一个数列从______起,每一项与前一项的差是同一
个常数.
(2)公差:是指常数,通常用字母d表示.
(3)定义表达式:_______________(n∈N+).
第2项
an+1-an=d(常数)
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幻灯片 5【即时应用】
判断下列数列是否为等差数列.(请在括号中填写“是”或
“否”)
(1)数列0,0,0,0,0,… ( )
(2)数列1,1,2,2,3,3,… ( )
(3)数列 … ( )
(4)数列a,2a,3a,4a,… ( )
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幻灯片 6【解析】(1)(4)中从第二项开始,每一项与前一项的差为同一常数;而(2)(3)中从第二项开始,每一项与前一项的差并不是同一常数,故(1)(4)为等差数列,(2)(3)不是.
答案:(1)是 (2)否 (3)否 (4)是
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幻灯片 72.等差数列的通项公式
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
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幻灯片 8【即时应用】
(1)思考:公差d与数列{an}的单调性有什么关系?
提示:当d>0时,{an}为递增数列;当d<0时,{an}为递减数列;当d=0时,{an}为常数列.
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幻灯片 9(2)在等差数列{an}中,a5=10,a12=31,则数列的通项公式为________.
【解析】∵a5=a1+4d,a12=a1+11d,
∴an=a1+(n-1)d=-2+(n-1)×3=3n-5.
答案:an=3n-5
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幻灯片 10(3)等差数列10,7,4,…的第20项为_____.
【解析】由a1=10,d=7-10=-3,n=20,得
a20=10+(20-1)×(-3)=-47.
答案:-47
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幻灯片 113.等差中项
如果在a与b中间插入一个数A,使a,A,b成等差数列,那么__叫
作a与b的等差中项.
A
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幻灯片 12【即时应用】
(1) 是a,A,b成等差数列的________条件.
(2)若等差数列{an}的前三项依次为a,2a+1,4a+2,则它的第五项为________.
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幻灯片 13【解析】(1)若 可知2A=a+b,可推出A-a=b-A,所以
a,A,b成等差数列;反之,若a,A,b成等差数列,则 故
是a,A,b成等差数列的充要条件.
(2)由题意知2a+1是a与4a+2的等差中项,即2a+1=
解得a=0,故数列{an}的前三项依次为0,1,2,则a5=0+4×1=4.
答案:(1)充要 (2)4
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幻灯片 144.等差数列的前n项和公式
(1)已知等差数列{an}的首项a1和第n项an,则其前n项和公式
Sn=_________.
(2)已知等差数列{an}的首项a1与公差d,则其前n项和公式
Sn=_____________.
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幻灯片 15【即时应用】
(1)在等差数列{an}中,a1=5,an=95,n=10,则Sn=_______.
(2)在等差数列{an}中,a1=100,d=-2,n=50,则Sn=______.
(3)在等差数列{an}中,d=2,n=15,an=-10,则Sn=________.
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幻灯片 16【解析】(1)
(2)
=50×(100-49)=2 550.
(3)由an=a1+(n-1)d得,
-10=a1+(15-1)×2,解得a1=-38,
答案:(1)500 (2)2 550 (3)-360
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幻灯片 17 等差数列的基本运算
【方法点睛】1.等差数列运算问题的通法
等差数列运算问题的一般求法是设出首项a1和公差d,然后由通项公式或前n项和公式转化为方程(组)求解.
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幻灯片 182.等差数列前n项和公式的应用方法
等差数列前n项和公式有两个,如果已知项数n、首项a1和第n
项an,则利用 如果已知项数n、首项a1和公差d,
则利用 在求解等差数列的基本运算问题时,
有时会和通项公式结合使用.
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幻灯片 19【例1】(1)(2011·广东高考)等差数列{an}前9项的和等于前4项的和.若a1=1,ak+a4=0,则k=______.
(2)(2011·湖北高考)《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共为3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为_____升.
(3)(2011·福建高考)已知等差数列{an}中,a1=1,a3=-3.
①求数列{an}的通项公式;
②若数列{an}的前k项和Sk=-35,求k的值.
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幻灯片 20【解题指南】(1)根据S9=S4求公差d,利用ak+a4=0求k.
(2)转化为关于a1,d的方程组,先求a1,d,再求a5,或直接转化为关于a5,d的方程组求解.
(3)求出公差d后直接写出an,求出Sn,根据Sk=-35求k的值.
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幻灯片 21【规范解答】(1)∵S4=S9,
答案:10
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幻灯片 22(2)方法一:设自上第一节竹子容量为a1,依次类推,数列{an}为等差数列.
又a1+a2+a3+a4=4a1+6d=3,
a7+a8+a9=3a1+21d=4,解得
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幻灯片 23方法二:设自上第一节竹子容量为a1,依次类推,则第九节容量为a9,且数列{an}为等差数列.
a1+a2+a3+a4=3,a7+a8+a9=4,
即4a5-10d=3 ①
3a5+9d=4 ②
联立①②解得a5=
答案:
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幻灯片 24(3)①设等差数列{an}的公差为d,
由a1=1,a3=-3可得1+2d=-3,解得d=-2.
从而an=1+(n-1)×(-2)=3-2n.
②由①知an=3-2n,
由Sk=-35得2k-k2=-35.
即k2-2k-35=0,解得k=7或k=-5.
又k∈N+,故k=7.
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幻灯片 25【互动探究】本例(3)中,若将“a1=1,a3=-3”改为“a1=31,
S10=S22”,试求
①Sn;
②这个数列的前多少项的和最大?并求出这个最大值.
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幻灯片 26【解析】①∵S10=a1+a2+…+a10,
S22=a1+a2+…+a22,又S10=S22,
∴a11+a12+…+a22=0,
即a11+a22=2a1+31d=0,
又a1=31,∴d=-2,
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幻灯片 27②方法一:由①知Sn=32n-n2,
∴当n=16时,Sn有最大值,Sn的最大值是256.
方法二:由Sn=32n-n2=n(32-n),欲使Sn有最大值,应有16),求数列{an}的项数及a9+a10.
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幻灯片 44【解题指南】(1)根据S2=S6,先求a4+a5的值,再求a5.
(2)根据性质知a1+a17=a7+a11=a5+a13=2a9求解.
(3)根据前6项与最后6项的和求出a1+an,再求n及a9+a10.
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幻灯片 45【规范解答】(1)∵S2=S6,
∴S6-S2=a3+a4+a5+a6=0,
∴2(a4+a5)=0,即a4+a5=0,
∴a5=-a4=-1.
答案:-1
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幻灯片 46(2)∵数列{an}为等差数列,且S17=51,
∴ =51,即a1+a17=6,
∴a5-a7+a9-a11+a13
=(a5+a13)-(a7+a11)+a9
=6-6+3=3.
答案:3
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幻灯片 47(3)由题意知a1+a2+…+a6=36 ①
an+an-1+an-2+…+an-5=180 ②
①+②得
(a1+an)+(a2+an-1)+…+(a6+an-5)=6(a1+an)=216,∴a1+an=36,
又
∴18n=324,∴n=18.
∴a1+a18=36,
∴a9+a10=a1+a18=36.
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幻灯片 48【互动探究】若本例(1)条件不变,改为求此等差数列的前多少项的和最大,并求出最大值.
【解析】在本例(1)中已求解出a5=-1,
又a4=1,得公差d=-2,∴前4项的和最大,且S4=1+3+5+7=16.
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幻灯片 49【反思·感悟】1.在等差数列{an}中,若m+n=p+q=2k,则am+an=ap+aq=2ak是常用的性质,本例(1)、(2)、(3)题都用到了这个性质,在应用此性质时,一定要观察好每一项的下标规律,不要犯a2+a5=a7的错误.
2.本例(2)也可先求a1与d的关系,然后求解,但不如用性质简单.
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幻灯片 50【变式备选】等差数列{an}的前n项和为Sn,已知am-1+am+1-am2
=0,S2m-1=38, 求m的值.
【解析】∵am-1+am+1=2am,
∴am-1+am+1-am2=2am-am2=0,
解得am=0或am=2.
又∵a1+a2m-1=2am,
∴am≠0,am=2,
∴2m-1=19,解得m=10.
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幻灯片 51【满分指导】等差数列主观题的规范解答
【典例】(12分)(2012·广州模拟)已知等差数列{an}满足:a3=7,a5+a7=26,{an}的前n项和为Sn.
(1)求an及Sn;
(2)令 (n∈N+),求数列{bn}的前n项和Tn.
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幻灯片 52【解题指南】分析题意知,对本题(1)可列方程组求解;
(2)将an代入bn后,表示出bn是解题关键.
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幻灯片 53【规范解答】(1)设等差数列{an}的公差为d,
因为a3=7,a5+a7=26,所以有
解得a1=3,d=2,………………………………………………3分
所以an=3+2(n-1)=2n+1,
………………………………… 6分
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幻灯片 54(2)由(1)知an=2n+1,
所以
………………………………………………9分
所以
……………………………………11分
即数列{bn}的前n项和 ……………………12分
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幻灯片 55【阅卷人点拨】通过阅卷数据分析与总结,我们可以得到以下失分警示和备考建议:
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幻灯片 56----
幻灯片 571.(2011·大纲版全国卷)设Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=1,公差d=2,Sk+2-Sk=24,则k=( )
(A)8 (B)7 (C)6 (D)5
【解析】选D.∵Sk+2-Sk=ak+2+ak+1=2+(2k+1)×2=24,∴k=5.
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幻灯片 582.(2011·天津高考)已知{an}为等差数列,Sn为其前n项和,n∈N+,若a3=16,S20=20,则S10的值为________.
【解析】由题意知
答案:110
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幻灯片 593.(2011·重庆高考)在等差数列{an}中,a3+a7=37,则a2+a4+
a6+a8=_____.
【解析】∵a2+a8=a4+a6=a3+a7=37,
∴a2+a4+a6+a8=37×2=74.
答案:74
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幻灯片 604.(2012·郑州模拟)f(x)对任意x∈R都有f(x)+f(1-x)=
(1)求f( )和f( )+f( )(n∈N+)的值;
(2)数列{an}满足:an=f(0)+f( )+f( )+…+f( )+f(1),
数列{an}是等差数列吗?请给予证明;
(3)令 试比较Tn与
Sn的大小.
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幻灯片 61【解析】(1)因为
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幻灯片 62
两式相加得2an=[f(0)+f(1)]+[f( )+f( )]+…+
[f(1)+f(0)]=
所以
又
故数列{an}是等差数列.
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幻灯片 63(3)
所以Tn≤Sn.
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幻灯片 64----
幻灯片 65----
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