2023年高考数学专题 等差数列

发布 2022-01-13 09:15:28 阅读 2403

——等差、等比数列是重要的、基本的数列,许多其它数列要转化成这种数列来处理,要站好这块地盘。

一、明确复习目标。

1.理解等差数列的概念和性质;

2.掌握等差数列的通项公式与前n项和公式,并能用公式解决简单问题。

二.建构知识网络。

1.定义:

2.通项公式:,推广:

d=,d=是点列(n,an)所在直线的斜率。

3.前n项的和:

变式: =4.等差中项:若a、b、c等差数列,则b为a与c的等差中项:2b=a+c

5.性质:设是等差数列,公差为d,则。

1)m+n=p+q,则am+an=ap+aq

2) an,an+m,an+2m……组成公差为md的等差数列。

3) sn, s2n-sn, s3n-s2n……组成公差为n2d的等差数列。

4)当n=2k-1为奇数时,sn=nak;s奇=kak,s偶=(k-1)ak (ak=a中)

6.等差数列的判定方法(n∈n*)

1)定义法: an+1-an=d是常数 (2)等差中项法:

3)通项法: (4)前n项和法:

7.知三求二, 可考虑统一转化为两个基本量;或利用数列性质,三数:, 四数。

8.会从函数角度理解和处理数列问题。

三、双基题目练练手。

1.(2006全国ⅱ)设是等差数列的前项和,若,则( )

abcd)2. (2006广东) 已知等差数列共有10项,其中奇数项之和15,偶数项之和为30,则其公差是 (

a 5 b 4 c 3 d 2

3.等差数列中,a10<0,a11>0且a11>|a10|,sn为其前n项和,则。

a. s10小于0,s11大于0 b. s19小于0,s20大于0

c. s5小于0,s6大于0 d. s20小于0,s21大于0

4.(2006天津)已知数列、都是公差为1的等差数列,其首项分别为、,且,、.设(),则数列的前10项和等于。

a.55b.70c.85d.100

5.等差数列的前n项和记为sn,若a2+a4+a15=p是一常数,则s13=

6.在等差数列中,已知,则n= .

简答 3. a11>|a10|=-a10,∴a10+a11=a1+a20>0.

s20=10(a1+a20)>0.选 b

5. a2+a4+a15=p(常数),∴3a1+18d=p,即a7=p.

s13==13a7=p.

6.设首项为,公差为,则。

四、经典例题做一做。

例1】(1)若一个等差数列前3项和为34,后3项和为146,且所有项的和为390,求这个数列项数。

(2)等差数列的前10项的和前100项的和,求前110项的和。

解(1) 2)分析一:方程的思想,将题目条件应用公式表示成关于首项与公差的两个方程。

解法一:设的首项为,公差,则。

分析二:运用前n项和变式:

解法二:为等差数列,故可设,则。

解法三: 方法提炼:本题是等差数列的基本计算,要求熟练准确。

题(1)利用了等差数列的性质和前sn公式的特点;

题(2)法一:转化为两个基本量,是重要的方法;法二利用了前n项和公式的函数式特征。

例2】数列的前n项和为sn=npan(n∈n*)且a1≠a2,1)求常数p的值;

2)证明:数列是等差数列。

分析:(1)注意讨论p的所有可能值。

2)运用公式an= 求an.

解:(1)当n=1时,a1=pa1,若p=1时,a1+a2=2pa2=2a2,a1=a2,与已知矛盾,故p≠1.则a1=0.

当n=2时,a1+a2=2pa2,∴(2p-1)a2=0.

a1≠a2,故p=.

2)由已知sn=nan,a1=0.

n≥2时,an=sn-sn-1=nan-(n-1)an-1.

=.则=,…n≥3)

=n-1.∴an=(n-1)a2, an-an-1=a2. (n≥3)

又a2-a1=a2,所以从第二项起每项减去前项的差是同一常数。

故是以a2为公差,以a1为首项的等差数列。

提炼拓展: 证明等差数列的方法:1.

由定义an-an-1=d, 2.等差中项,3.通项公式an=pn+q,例3.已知两个等差数列5,8,11,…和3,7,11…都有100项,问它们有多少相同的项?

并求出所相同项的和。

分析一:两个等差数列的相同的项按原来的先后次序组成一个等差数列,且公差为原来两个公差的最小公倍数。

解:设两个数列相同项按原来的前后次序组成的新数列为,则。

数列5,8,11,…和3,7,11…的公差分别为3与4

又因为数列5,8,11,…和3,7,11…的第100项分别是302和399,所以两个数列有25个相同的项。

其和。分析二:由条件可知两个等差数列的通项公式,可用不定方程的求解法来求解。

解:设数列5,8,11,…和3,7,11…分别为。

设中的第n项与中的第m项相同,即。

根据题意得:

从而有25个相同的项,且公差为12,其和。

另法:由m=3r知第r个相同的项为b3r=12r-1…)

方法提炼:法1:设两数列中an=bm,求出n(或m)应满足的关系,再代回an(或bm)

法2:两等差数列中相同的项成等差数列,且公差是两等差数列公差的最小公倍数。

例4、等差数列中,前m项的和为77(m为奇数),其中偶数项的和为33,且a1-am=18,求这个数列的通项公式。

解法1:由已知

又,两式相除得,从而由②得:a1+a7=22, 又已知 a1-a7=18,可解得 a1=20,a7=2.

公差d=-3, an=-3n+23.

解法2:利用前奇数项和与中项的关系。

令m=2n-1,n∈n+

则 , n=4, m=7, an=11

a1+am=2an=22, 又a1-am=18

a1=20,am=2

d=-3 an=-3n+23

提炼拓展;利用求和公式和性质;转化为两个基本量行吗?行.

研讨。欣赏】 已知数列,其中是首项为1,公差为1的等差数列;是公差为的等差数列;是公差为的等差数列().1)若,求;

2)试写出关于的关系式,并求的取值范围;

3)续写已知数列,使得是公差为的等差数列,……依次类推,把已知数列推广为无穷数列。

[解](1).

(2),当时,.

(3)所给数列可推广为无穷数列,其中是首项为1,公差为1的等差数列,当时,数列是公差为的等差数列。

解题回顾:方法是基本的——转化为基本量,利用通项公式。题(3)考查类比的能力。

五.提炼总结以为师。

1.等差数列的概念和性质,证明数列是等差数列的方法:

2.等差数列的通项公式与前n项和公式的求法与应用;

五个元素a1,an,n,d,sn中知三,可求另两个。

3.思想。方法 :转化为基本量,利用性质,方程的思想,同步练习等差数列。

【选择题】1.在等差数列中,am=n,an=m,则am+n的值为。

a)m+n (b) (cd)0

2. (2006全国ⅰ)设是公差为正数的等差数列,若,,则。

abcd 3.如果,,…为各项都大于零的等差数列,公差,则。

a)(b)(c)++d)=

4.(2004重庆)若数列是等差数列,首项,则使前n项和成立的最大自然数n是。

a 4005 b 4006 c 4007 d 40084.

填空题】5.(2005天津)在数列中,a1=1,a2=2,且则s100=__

6.(2003全国)已知方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差数列,则|m-n|=

简答。提示: 5.

2600; 6.设4个根分别为x1、x2、x3、x4,则x1+x2=2,x3+x4=2∵m+n=p+q时,am+an=ap+aq.设x1为第一项,x2必为第4项,可得数列为,,,m=,n=.

∴m-n|=.

解答题】7.如果一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项的和与奇数项的和之比为32:27,求公差;

分析:等差数列的奇数项成等差数列,偶数项也成等差数列,等差数列中通项公式和前n项和公式中五个量,只要知道其中三个,就可以求其它两个,而是基本量。

解:设等差数列首项为,公差为d,则。

8.项数为奇数的等差数列,奇数项之和为44,偶数项之和为33,求这个数列的中间项及项数。

解:设数列共2m+1 (m∈n*)把该数列记为{an}

依题意a1+a3+……a2m+1=44 且a2+a4+……a2m=33

即 (a2+a2m)=33 (1)

(a1+a2m)=44 (2

1)÷(2)得 ∴m = 3代入(1)得a2+a2m = 22

∴am+1==11

即该数列有7项,中间项为11

9.已知数列的前n项和sn=n2-2n,bn=,证明:数列是等差数列。

证明:sn=n2-2n,a1=s1=-1.

当n≥2时,an=sn-sn-1=n2-2n-(n-1)2+2(n-1)=2n-3,a1满足上式即an=2n-3.

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