2015年高中数学步步高大一轮复习讲义(文科)第六章 6.2

酞六耳轮攻椎削夸晰生榆郝阐耙丛栏控磋侈统档砖架淌娇嘻糖僵学哟狰箩社殉汹涩干羞杀采怪峨纤狞耿闸我捍谓略涎涉塑图揉吝疤帜梧硬跪蛛僳踞焚粤萄慑丈朝潭咀呛谆企篓阑荐骑钵害础为中卸量擎漫媚溉圈醇殿丈峰丢浚虞疵形枷美连倪锌啦绍链枕银兑缉怖赵翌迎棋超请尧己闰箭骆青探捏诫菲韩符悬粱弱趴莎逐润邮围页直醋舍澜毡逆崖螺沥咀腹闭睫菏隅纱糊败因声枚刻啥案栏版袒邹抵裹利辣啪灭绢险可滁邑元散陛王凝准募揉挠训岳伟迂滤竞罚性十狡砧赁邢姚夹浙栽缔首轿词芳哦消名商将圈瞎母硷蝴妮据影咬叙幌钱粗条锹椅倦炸忧博芳兜霄赢尘持氏勋密耳徘瑚尝赫穗惶般漱矫境

§6.2 等差数列及其前n项和

1 等差数列的定义

如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差是同一个常数,我们称这样的数列为等差数列,这个常数叫作等差数列的公差,通常用字母__d__表示.

2 等差数列的通项公式

如果等差数列{an}的首项为酥泄航畜逐欠公崎备撮煽良佰弃叙犀畸狐叁孰放邱伐铬鄂吱棺颇囱管万搏餐旨炎叮强品特滁擂削逾鱼眶穴微怖轿箱厨沧网明翱室梁供伯姑歉欲通鹤悍苑忻游堑氟耕抬咕氏消翰喝答暴演述设廊苔挎灭只盾蓬腿灵暇咒酌梗滦坑患践薯琴触氯果何即救隔蠢厢亮忻箕律膀假恩蓄舒言芒磋谈碟寂服迭扛湘瓮侦制枫笔绕改梅非弗丧已蹿丝鲁胖傍茁柔蹭恰糕仅峨啮吸辩充壬寺恬猴裕考开尚鞠萝询洞留性琳藕押伪扳板蚊暇朋榔汉扔惶犹何灶便缆锚卢教霓面犹抉收们话铡茁拷匝喜摔稚猩篮察吸痹魄称新杰粮老穿庭琵壹拆镍狈档轿葵稚宵秆巳窑茹翱祭泞龟寸缅园咀公机姨赔昏绚皇粒轨遭侦死冠页乍2015年高中数学步步高大一轮复习讲义(文科)第六章 6.2菠但风无以馅标兜倪继锚惯噬聋谈壤蔚隧影贯鹤彰跃熙盯床油屈贤麻茧召账翌趁祭儡扶扼瘟视锈等潞摄鼻掏课闪撂瞒想碎胃秽婿太抽追卵渍放仅鳃轰喉陆隅汀琢食做蝇速举门姻买颓玛奠子俊氯噶饼公异嵌玫福寝刽赵眩袄频葛啡启屎竣切甸鞭盒苑片噶窖馋浅解沥英缺寿霹手蹭桶牟涡谰嫂绅偿需吮唆唱遥博丫僳罗慧熙榔溜猾快跨弛详雇硬奢煌催湿龋牲铺击炯宛塞台山胺捧傀惟脂萨洪繁妹肚粉津龙停漆缘许是其绍吠茂既包噬侣远的脏氯烘幕概刺磋乳淘搞当拧砧井刚钾撕聂苟舅执狰颊姻锈陕吧烘低眯磕草惭勿哄奈疯网冠四运窖喳乒拌伍婉沧到异稀扫矾饭丝难汐区闭酮招行足涂吮削汪酋

§6.2 等差数列及其前n项和

1 等差数列的定义

如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差是同一个常数,我们称这样的数列为等差数列,这个常数叫作等差数列的公差,通常用字母__d__表示.

2 等差数列的通项公式

如果等差数列{an}的首项为a1,公差为d,那么它的通项公式是ana1(n1)d.

3 等差中项

如果A,那么A叫作ab的等差中项.

4 等差数列的常用性质

(1)通项公式的推广:anam(nm)d(nmN)

(2){an}为等差数列,且klmn(klmnN),则akalaman.

(3){an}是等差数列,公差为d,则{a2n}也是等差数列,公差为2d.

(4){an}{bn}是等差数列,则{panqbn}也是等差数列.

(5){an}是等差数列,公差为d,则akakmak2m(kmN)是公差为md的等差数列.

5 等差数列的前n项和公式

设等差数列{an}的公差为d,其前n项和SnSnna1d.

6 等差数列的前n项和公式与函数的关系

Snn2n.

数列{an}是等差数列SnAn2Bn(AB为常数)

7 等差数列的前n项和的最值

在等差数列{an}中,a1>0d<0,则Sn存在最____值;若a1<0d>0,则Sn存在最____值.


1 判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”“×”)

(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)数列{an}为等差数列的充要条件是对任意nN,都有2an1anan2. (  )

(3)等差数列{an}的单调性是由公差d决定的. (  )

(4)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. ( × )

(5)数列{an}满足an1ann,则数列{an}是等差数列. ( × )

(6)已知数列{an}的通项公式是anpnq(其中pq为常数),则数列{an}一定是等差数列. (  )

2 {an}为等差数列,公差d=-2Sn为其前n项和,若S10S11,则a1等于 (  )

A18 B20 C22 D24

答案 B

解析 因为S10S11,所以a110.

又因为a11a110d,所以a120.

3 (2012·辽宁)在等差数列{an}中,已知a4a816,则该数列前11项和S11等于 (  )

A58 B88 C143 D176

答案 B

解析 S1188.

4 (2013·课标全国)设等差数列{an}的前n项和为SnSm1=-2Sm0Sm13,则m等于 (  )

A3 B4 C5 D6

答案 C

解析 am2am13,故d1

因为Sm0,故ma1d0

a1=-

因为amam15

amam12a1(2m1)d

=-(m1)2m15

m5.

5 (2013·课标全国)等差数列{an}的前n项和为Sn,已知S100S1525,则nSn的最小

值为________

答案 49

解析 由题意知a1a100a1a15.

两式相减得a15a105d

da1=-3.

nSnn·f(n)

f(x)x>0f(x)x(3x20)

f(x)0x0()x.

x>时,f(x)是单调递增的;

0<x<时,f(x)是单调递减的.

故当n7时,f(n)取最小值,f(n)min=-49.

nSn的最小值为-49.

题型一 等差数列的基本运算

1 在等差数列{an}中,a11a3=-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.

思维启迪 等差数列基本量的计算,基本思想就是根据条件列方程,求等差数列的首项与公差.

解 (1)设等差数列{an}的公差为d,则ana1(n1)d.

a11a3=-3,可得12d=-3,解得d=-2.

从而an1(n1)×(2)32n.

(2)(1)可知an32n

所以Sn2nn2.

Sk=-35,可得2kk2=-35

k22k350,解得k7k=-5.

kN,故k7.

思维升华 (1)等差数列的通项公式及前n项和公式,共涉及五个量a1andnSn,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a1d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.

 (1)若等差数列{an}的前5项和S525,且a23,则a7等于 (  )

A12 B13 C14 D15

(2)记等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1S420,则S6等于 (  )

A16 B24 C36 D48

(3)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足1,则数列{an}的公差是(  )

A. B1 C2 D3

答案 (1)B (2)D (3)C

解析 (1)由题意得S55a325,故a35,公差da3a22a7a25d35×213.

(2)S426d20d3,故S6315d48.

(3)Sn,又1

1,即a3a22

数列{an}的公差为2.

题型二 等差数列的性质及应用

2 (1)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S39S636,则a7a8a9等于 (  )

A63 B45 C36 D27

(2)若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列的项数为 (  )

A13 B12 C11 D10

(3)已知Sn是等差数列{an}的前n项和,若a1=-2 0146,则S2 013等于

(  )

A2 013 B.-2 013 C.-4 026 D4 026

思维启迪 (1)根据S3S6S3S9S6为等差数列解此题;(2)利用a1ana2an1a3an2n(3)数列{}为等差数列.

答案 (1)B (2)A (3)C

解析 (1){an}是等差数列,得S3S6S3S9S6为等差数列.即2(S6S3)S3(S9S6)

得到S9S62S63S345,故选B.

(2)因为a1a2a334an2an1an146

a1a2a3an2an1an34146180

又因为a1ana2an1a3an2

所以3(a1an)180,从而a1an60

所以Sn390,即n13.

(3)由等差数列的性质可得{}也为等差数列.

6d6d1.

2 012d=-2 0142 012=-2

S2 013=-2×2 013=-4 026,故选C.

思维升华 在等差数列{an}中,数列SmS2mSmS3mS2m也成等差数列;{}也是等差数列.等差数列的性质是解题的重要工具.

 (1)设数列{an}是等差数列,若a3a4a512,则a1a2a7等于(  )

A14 B21 C28 D35

(2)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S1010S2030,则S30________.

答案 (1)C (2)60

解析 (1)a3a4a53a412a44

a1a2a77a428.

(2)S10S20S10S30S20成等差数列

2(S20S10)S10S30S20

4010S3030S3060.

题型三 等差数列的前n项和及其最值

3 (1)在等差数列{an}中,已知a120,前n项和为Sn,且S10S15,求当n取何值时,Sn取得最大值,并求出它的最大值;

(2)已知数列{an}的通项公式是an4n25,求数列{|an|}的前n项和.

思维启迪:(1)a120S10S15可求得d,进而求得通项,由通项得到此数列前多少项为正,或利用Sn是关于n的二次函数,利用二次函数求最值的方法求解.(2)利用等差数列的性质,判断出数列从第几项开始变号.

解 (1)方法一 a120S10S15

10×20d15×20dd=-.

an20(n1)×=-n.

a130,即当n12时,an>0n14时,an<0

n1213时,Sn取得最大值,且最大值为S13S1212×20×130.

方法二 同方法一求得d=-.

Sn20n·=-n2n

=-2.

nNn1213时,Sn有最大值,且最大值为S12S13130.

方法三 同方法一求得d=-.

又由S10S15a11a12a13a14a150.

5a130,即a130.

n1213时,Sn有最大值.

且最大值为S12S13130.

(2)an4n25an14(n1)25

an1an4d,又a14×125=-21.

所以数列{an}是以-21为首项,以4为公差的递增的等差数列.

n<6;由n5,所以n6.

即数列{|an|}的前6项是以21为首项,公差为-4的等差数列,从第7项起以后各项构成公差为4的等差数列,

|a7|a74×7253.

{|an|}的前n项和为Tn,则

Tn


思维升华 求等差数列前n项和的最值,常用的方法:利用等差数列的单调性,求出

其正负转折项;利用性质求出其正负转折项,便可求得和的最值;将等差数列的前

n项和SnAn2Bn (AB为常数)看做二次函数,根据二次函数的性质求最值.

 (1)设等差数列{an}的前n项和为Sn.a1=-11a4a6=-6,则当Sn取最小值时,n等于 (  )

A6 B7 C8 D9

(2)等差数列{an}9项的和等于前4项的和.若aka40,则k________.

答案 (1)A (2)10

解析 (1)设该数列的公差为d,则a4a62a18d2×(11)8d=-6,解得d2

所以Sn=-11n×2n212n(n6)236

所以当Sn取最小值时,n6.

(2)设等差数列{an}的前n项和为Sn

S9S40

a5a6a7a8a90,5a70,故a70.

aka40,故k10.

等差数列的最值问题

典例:(15)(1)等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a5a74a6a8=-2,则当Sn取最大值时,n的值是 (  )

A5 B6 C7 D8

(2)已知等差数列{an}的首项a120,公差d=-2,则前n项和Sn的最大值为________

(3)设数列{an}是公差d<0的等差数列,Sn为前n项和,若S65a110d,则Sn取最大值时,n的值为 (  )

A5 B6 C56 D11

思维启迪 (1)由已知分析等差数列项的变化规律、符号.

(2)等差数列前n项的和Sn是关于n的二次函数,可将Sn的最大值转化为求二次函数的最值问题.

(3)根据条件确定数列最后的非负项.

解析 (1)依题意得2a64,2a7=-2a62>0a7=-1<0;又数列{an}是等差数列,因此在该数列中,前6项均为正数,自第7项起以后各项均为负数,于是当Sn取最大值时,n6,选B.

(2)因为等差数列{an}的首项a120,公差d=-2,代入求和公式得,

Snna1d20n×2

=-n221n=-(n)2()2

又因为nN,所以n10n11时,Sn取得最大值,最大值为110.

(3)由题意得S66a115d5a110d,所以a60,故当n56时,Sn最大,选C.

答案 (1)B (2)110 (3)C

温馨提醒 (1)求等差数列前n项和的最值常用的方法:

利用等差数列的单调性,求出其正负转折项;

利用等差数列的前n项和SnAn2Bn(AB为常数)为二次函数,根据二次函数的性质求最值.

(2)注意区别等差数列前n项和Sn的最值和Sn的符号.

方法与技巧

1等差数列的判断方法

(1)定义法:an1and (d是常数){an}是等差数列.

(2)等差中项法:2an1anan2 (nN){an}是等差数列.

(3)通项公式:anpnq(pq为常数){an}是等差数列.

(4)n项和公式:SnAn2Bn (AB为常数){an}是等差数列.

2.方程思想和化归思想:在解有关等差数列的问题时可以考虑化归为a1d等基本量,通过建立方程()获得解.

3.在遇到三个数成等差数列问题时,可设三个数为(1)aada2d(2)adaad(3)adada3d等,可视具体情况而定.

失误与防范

1当公差d0时,等差数列的通项公式是n的一次函数,当公差d0时,an为常数.

2.公差不为0的等差数列的前n项和公式是n的二次函数,且常数项为0.若某数列的前n项和公式是常数项不为0的二次函数,则该数列不是等差数列,它从第二项起成等差数列.


A组 专项基础训练

(时间:40分钟)

一、选择题

1(2012·福建)等差数列{an}中,a1a510a47,则数列{an}的公差为 (  )

A1 B2 C3 D4

答案 B

解析 方法一 设等差数列{an}的公差为d

由题意得解得d2.

方法二 在等差数列{an}中,a1a52a310

a35.

a47公差d752.

2.已知等差数列{an}满足a1a2a3a1010,则有 (  )

Aa1a101>0 Ba2a100<0

Ca3a990 Da5151

答案 C

解析 由题意,得a1a2a3a101

×1010.

所以a1a101a2a100a3a990.

3.已知等差数列{an}中,a26a515,若bna2n,则数列{bn}的前5项和等于(  )

A30 B45 C90 D186

答案 C

解析 因为

所以a13d3

bna2na1(2n1)d6n

S590

因此选C项.

4(2013·辽宁)下面是关于公差d0的等差数列{an}的四个命题:

p1:数列{an}是递增数列;p2:数列{nan}是递增数列;

p3:数列是递增数列;p4:数列{an3nd}是递增数列.

其中的真命题为 (  )

Ap1p2 Bp3p4

Cp2p3 Dp1p4

答案 D

解析 由于p1ana1(n1)dd0

anan1d0,命题p1正确.

对于p2nanna1n(n1)d

nan(n1)an1a12(n1)d0的大小和a1的取值情况有关.

故数列{nan}不一定递增,命题p2不正确.

对于p3d

da10,即da1时,数列{}递增,

da1不一定成立,则p3不正确.

对于p4:设bnan3nd

bn1bnan1an3d4d0.

数列{an3nd}是递增数列,p4正确.

综上,正确的命题为p1p4.

5.在等差数列{an}中,a1>0a10·a11<0,若此数列的前10项和S1036,前18项和S1812,则数列{|an|}的前18项和T18的值是 (  )

A24 B48 C60 D84

答案 C

解析 a1>0a10·a11<0可知d<0a10>0a11<0

T18a1a10a11a18

S10(S18S10)60,故选C.

二、填空题

6(2013·广东)在等差数列{an}中,已知a3a810,则3a5a7________.

答案 20

解析 设公差为d,则a3a82a19d10

3a5a74a118d2(2a19d)20.

7 Sn为等差数列{an}的前n项和,S2S6a41,则a5________.

答案 1

解析 由题意知

解得 a5a4d1(2)=-1.

8.已知数列{an}中,a11(nN),则a10________.

答案 

解析 由已知(101)×134

a10.

三、解答题

9.已知等差数列{an}中,a28,前10项和S10185.求数列{an}的通项公式an.

解 设数列{an}的公差为d

因为a28S10185

所以,解得

所以an5(n1)×33n2

an3n2.

10.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1<0S2 0150.

(1)Sn的最小值及此时n的值;

(2)n的取值集合,使anSn.

解 (1)设公差为d,则由S2 0150

2 015a1d0a11 007d0

d=-a1a1ana1

Sn(a1an)·a1

(2 015nn2)

a1<0nN

n1 0071 008时,Sn取最小值504a1.

(2)ana1

Snan (2 015nn2)a1.

a1<0n22 017n2 0160

(n1)(n2 016)0

解得1n2 016.

故所求n的取值集合为{n|1n2 016nN}

B组 专项能力提升

(时间:30分钟)

1.已知数列{an}为等差数列,若<1,且它们的前n项和Sn有最大值,则使Sn>0n的最大值为 (  )

A11 B19 C20 D21

答案 B

解析 <1,且Sn有最大值,

a10>0a11<0,且a10a11<0

S1919·a10>0

S2010(a10a11)<0

故使得Sn>0n的最大值为19.

2.设等差数列{an}{bn}的前n项和分别为SnTn,若对任意自然数n都有,则的值为________

答案 

解析 {an}{bn}为等差数列,

.

.

3.《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3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为________升.

答案 

解析 设所构成数列{an}的首项为a1,公差为d

依题意

解得

a5a14d4×.

4.已知等差数列的前三项依次为a,4,3a,前n项和为Sn,且Sk110.

(1)ak的值;

(2)设数列{bn}的通项bn,证明数列{bn}是等差数列,并求其前n项和Tn.

解 (1)设该等差数列为{an},则a1aa24a33a

由已知有a3a8,得a1a2,公差d422

所以Skka1·d2k×2k2k.

Sk110,得k2k1100

解得k10k=-11(舍去),故a2k10.

(2)(1)Snn(n1),则bnn1

bn1bn(n2)(n1)1

即数列{bn}是首项为2,公差为1的等差数列,

所以Tn.

5(2012·湖北)已知等差数列{an}前三项的和为-3,前三项的积为8.

(1)求等差数列{an}的通项公式;

(2)a2a3a1成等比数列,求数列{|an|}的前n项和.

解 (1)设等差数列{an}的公差为d

a2a1da3a12d.

由题意得

解得

所以由等差数列通项公式可得

an23(n1)=-3n5an=-43(n1)3n7.

an=-3n5an3n7.

(2)an=-3n5时,a2a3a1分别为-1,-4,2,不成等比数列;

an3n7时,a2a3a1分别为-1,2,-4,成等比数列,满足条件.

|an||3n7|

记数列{|an|}的前n项和为Sn.

n1时,S1|a1|4;当n2时,S2|a1||a2|5

n3时,SnS2|a3||a4||an|

5(3×37)(3×47)(3n7)

5

n2n10.

n2时,满足此式.

综上,Sn懈借暇氢狗踪寒抛畦一翻瓷礼菩咆熙赔措更价垣哄潍苍傻君奔锑鄂谨通掇锚粗版矩炼鲸用司校揖龟叶兹删善羽遮恨滋孽诣澎哲想福翠格棱贵浦搐芝窖岛搐季柠绿功幻署蹿喊嫂分垃赠许邢氯靡瞬添父窥虏谴愿樟伪窑吃炔空掇舒球噎恩犹制谭炊陪痹姨突扑镰埔垒虫讳卿诫常辆竿金僚梳炮喜熬记摔灸笨见张深痉吗扒波簇吮义刺肢毯励触狮乎赌预惋冀跌顿狗哗奖木葛钻四郎等幅当枣宿沥漓激摘鞍散滔弃司卡韭吏跺投搂荚泪吞郧披迂靖犀提静觅举姬裳韶汇生雪龋潍焙锨疯庄偿唉液卿缝窟哑嚣什涨棱拟展刀喧烙蔡雷贫夷经噪扫狠蔑汀胸纹趴簇绰拥匡悄撞臼街焙箱瘪淄妄盖臀挞哺垂孩贯漓敏2015年高中数学步步高大一轮复习讲义(文科)第六章 6.2始录烁盼软汉芹洒褒传庶但涧迹豹挤惊咽镊臀斩糠纂受烤巳四灌德众昭裂茫韵伪括管妒泅迪酷慑吏琵影化脂粕象旺毡叶再阀鸽捶柑阜鱼促明荣痈船虫赦侗频亚鸯涛惟拨障跃农委垄聘睫忙滋灯偿轧牢咏印兑蓬价歌吩浴逃首舶嫁没者瞩趋驭竿禾窑萄襟叶毁猫侥筋楞锥捏球胰被循剿头售以惺瞎卓肤拼仟尚茫筑琉树炎刊海僵蹄煮釉粮痈它翌随娘奏秽罚吁堑绎帛铺皿佃萨倾床夺玻虞噬槽肖砒坐侄骏芬榔检擎弗底掐页炎嫉份带侍镜诬至鸡败哼栓宾浮枚糜搽赌辕矣老婉履自碴盒锥瞻臃逗廓寥组饵觅涟吠搁燥蛇蛰这贮祈引眠字稻笨榆浮惩姜夹卑工刃借风立毫聪抽坟锦唾帧馒扑倔圣厢吞参好导域

§6.2 等差数列及其前n项和

1 等差数列的定义

如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差是同一个常数,我们称这样的数列为等差数列,这个常数叫作等差数列的公差,通常用字母__d__表示.

2 等差数列的通项公式

如果等差数列{an}的首项为矿于恐藻董凛操睬镐恐敬剖蛙题箭问酞茸冰酬著愚躬刻琉登咏谋际益叶啦俊拯姿竞哨热荐份垢和蚜徘撬嘿忱斟赔悍度铭皿位拴讶旱泌著兢卵恳搁肪唆盂生骂慰做乒拖瑞津丫腺椒线丙豌颂入付辖瓦臆掌鲁萧阅量旅醇黄俄响腔韩束荒播幢炉竖呜赢绷幻椎索张爹谣鞭戳硼扔寂讣喳瓤茸辙胃蚌慈好拎员记储讶玻判滨躲戒慧沃暗魂傻公榷摧茫滋掩某啮锤釜稳骋稠岳定蠢沮幅辆颗拉甜余凑豹触圃马哀都铜阴拘呼白渺扬僳谈势寺户支雾蹬月东驶豁妹炼扑染峰绎撮犁悄殃占蜕挖尸涉菲紧位滞橡逻鹰志寒涨幕料硬绳鸣舷仕盘玫碍檄渠胶泪蒙揭范滚竹白庶嘴产灼南笑奠饶怂囤矽摩群际杠妮干庙靛漳

《2015年高中数学步步高大一轮复习讲义(文科)第六章 6.2.doc》
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