专题7.1 等差数列(解析版)

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专题7.1 等差数列(解析版)

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专题7.1 等差数列
1.数列与数列的项 “顺序”是数列最根本的性质
(1)数列:按照确定的顺序排列的一列数称为数列.
(2)数列的项:数列中的每一个数叫做这个数列的项.
数列的第一个位置上的数叫做这个数列的第1项,常用符号a1表示,第二个位置上的数叫做这个数列的第2项,用a2表示……第n个位置上的数叫做这个数列的第n项,用an表示.其中第1项也叫做首项.
2.数列的一般形式 与集合的表示方法不同!
数列的一般形式是a1,a2,…,an,…,简记为{an}.
3.数列的表示方法
(1)表示方法:解析式法、表格法、图象法.
(2)数列的通项公式:如果数列{an}的第n项an与它的序号n之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的通项公式.
4.等差数列的概念 等差数列的定义中的几个关键词是“从第2项起”,“同一个常数”
条件 从第2项起
每一项与它的前一项的差都等于同一个常数
结论 这个数列就叫做等差数列
有关概念 这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d表示
5.等差中项
由三个数a,A,b组成的等差数列可以看成是最简单的等差数列,这时A叫做a与b的等差中项,根据等差数列的定义可以知道,2A=a+b.
6.等差数列的通项公式 一般形式:an=am+(n-m)d
(1)通项公式:首项为a1,公差为d的等差数列{an}的通项公式是an=a1+(n-1)d.
(2).等差数列通项公式的变形及推广
①an=dn+(a1-d)(n∈N*),
②an=am+(n-m)d(m,n∈N*),
③d=(m,n∈N*,且m≠n).
7.等差数列的前n项和公式
求Sn的条件:已知n,a1,an或n,a1,d
(1)等差数列的前n项和公式
已知量 首项、末项与项数 首项、公差与项数
求和公式 Sn= Sn=na1+
(2)两个公式的关系:把an=a1+(n-1)d代入Sn=中,就可以得到Sn=na1+d.
例1.已知数列的前n项和为,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】利用,求出即可.
【详解】因为,所以.
故选:B.
例2.已知数列满足,,则( )
A.2 B. C.-1 D.2023
【答案】A
【分析】由递推公式可得,数列的奇数项构成一个周期为3的周期数列,从而求出答案.
【详解】由题意得,,,,……,
故数列的奇数项构成一个周期为3的周期数列,
故.
故选:A
例3.已知数列,则该数列的第项为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据已知各项可知数列的通项公式,代入即可.
【详解】由题意知:该数列的通项公式为,.
故选:A.
例4.已知等差数列中,,,求( )
A.15 B.30 C.31 D.64
【答案】A
【分析】根据等差中项的应用列式即可解出答案.
【详解】由已知得,,
则,解得.
故选:A.
例5.已知首项为2的等差数列,的前30项中奇数项的和为A,偶数项的和为B,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出该等差数列的公差,即可得出该数列的通项公式.
【详解】由题意,,
在等差数列中,首项,
设公差为 ,前 30 项中奇数项的和为 , 偶数项的和为 , 且 ,
∴,解得:,
∴,
即,
故选:B.
例6.已知等差数列的通项公式,则等差数列的公差( )
A. B. C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据题意,分别求得,即可得到公差.
【详解】因为等差数列的通项公式,则,
则公差.
故选:A
例7.(1)求等差数列8,5,2,…的第20项;
(2)是否为等差数列,,,…的项?如果是,是该数列的第几项?如果不是,说明理由.
【答案】(1);(2)是等差数列,,,…的第100项,理由见解析
【分析】(1)求出公差,进而得到第20项;
(2)求出公差,得到通项公式,得到方程,求出,得到答案.
【详解】(1)可以得到公差,故第20项为
(2)可以得到公差,故通项公式为,
令,解得,
故是等差数列,,,…的第100项.
例8.已知等差数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和为.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意求出首项与公差,再根据等差数列的通项公式即可得解;
(2)根据等差数列的前项和公式计算即可.
【详解】(1)设公差为,
由,,
得,解得,
所以;
(2).
例9.一个“V”形铅笔架(如图)的最下面一层放一支铅笔,往上每一层都比它下面一层多放一支铅笔,最上面一层放120支,这个V形架上共放着多少支铅笔?
【答案】7260支
【分析】由等差数列求和公式进行求解.
【详解】由题意知这个V形架上共放着120层铅笔,且自下而上各层的铅笔数成等差数列,记为{an},其中a1=1,,公差为1.
根据等差数列的前n项和公式,得S120=.
故V形架上共放着7260支铅笔.
例10.记为等差数列的前项和,已知,.
(1)求的通项公式;
(2)数列满足,,求数列的前21项和.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)利用等差数列通项公式、前n项和公式求基本量,即可写出通项公式;
(2)由,应用等差数列前n项和公式求和即可.
【详解】(1)设公差为,由题设有,解得,,
所以.
(2)由题设,
.
所以数列的前21项和为211.
1.已知数列是等差数列,且,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据等差数列的下标和性质即可求得答案.
【详解】由于数列是等差数列,故,
故选:B
2.等差数列3,11,19,27,…的通项公式是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先得到首项与公差,即可求出通项公式.
【详解】因为等差数列的首项,公差,
所以通项公式为.
故选:B
3.已知等差数列共有21项,若奇数项的和为110,则偶数项的和为( )
A.100 B.105 C.90 D.95
【答案】A
【分析】等差数列前n项和公式的应用
【详解】由,有,偶数项的和为100.
故选:A
4.已知数列,通项公式为,那么的最小值是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用,推导出数列是首项为,公差为2的等差数列,由此求出,再由配方法能够求出当前项和取到最小值时,的值.
【详解】,,

数列是首项为,公差为2的等差数列,

前项和取到最小值时,,
故选:B
5.已知数列为等差数列,是其前项的和,且,公差为2.
(1)求,及;
(2)求通项公式.
【答案】(1),,;(2)
【分析】(1)根据等差数列定义求出,,两者与相加求出;
(2)利用等差数列通项公式求出答案.
【详解】(1),,
(2)由题意得:.
6.某商店的售货员想在货架上用三角形排列方式展示一种罐头饮料,底层放置15个罐头,第2层放置14个罐头,第3层放置13个罐头……顶层放置1个罐头,这样的摆法需要多少个罐头?
【答案】.
【分析】利用等差数列的定义,结合等差数列前项和公式进行求解即可.
【详解】由这样的摆法可以判断从底层开始,每层的罐头数成等差数列,
所以这样的摆法需要罐头数为:,
这样的摆法需要个罐头.
7.已知是等差数列的前项和,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求的值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)根据等差数列回到基本量,解出首项和公差即可求解;
(2)先求前项和,再建立方程求解即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为,因为,
所以.
解得.
所以.
(2).
因为,所以,解得或.
因为,所以.
8.已知数列中,且.
(1)求;
(2)求数列{}的前n项和的最大值.
【答案】(1)=﹣4n+17;(2)28.
【分析】(1)根据等差数列的定义判断为等差数列即可求其通项公式;
(2)根据等比数列前n项和的性质即可求其最值.
【详解】(1)由﹣4,可知,﹣=﹣4,
∴数列{}是以13为首项,以﹣4为公差的等差数列,
∴=13﹣4(n﹣1)=﹣4n+17;
(2)由(1)可知,数列{}单调递减,且a4>0,a5<0,
∴当n=4时,{}的前n项和取得最大值=13+9+5+1=28.专题7.1 等差数列
1.数列与数列的项 “顺序”是数列最根本的性质
(1)数列:按照确定的顺序排列的一列数称为数列.
(2)数列的项:数列中的每一个数叫做这个数列的项.
数列的第一个位置上的数叫做这个数列的第1项,常用符号a1表示,第二个位置上的数叫做这个数列的第2项,用a2表示……第n个位置上的数叫做这个数列的第n项,用an表示.其中第1项也叫做首项.
2.数列的一般形式 与集合的表示方法不同!
数列的一般形式是a1,a2,…,an,…,简记为{an}.
3.数列的表示方法
(1)表示方法:解析式法、表格法、图象法.
(2)数列的通项公式:如果数列{an}的第n项an与它的序号n之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的通项公式.
4.等差数列的概念 等差数列的定义中的几个关键词是“从第2项起”,“同一个常数”
条件 从第2项起
每一项与它的前一项的差都等于同一个常数
结论 这个数列就叫做等差数列
有关概念 这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d表示
5.等差中项
由三个数a,A,b组成的等差数列可以看成是最简单的等差数列,这时A叫做a与b的等差中项,根据等差数列的定义可以知道,2A=a+b.
6.等差数列的通项公式 一般形式:an=am+(n-m)d
(1)通项公式:首项为a1,公差为d的等差数列{an}的通项公式是an=a1+(n-1)d.
(2).等差数列通项公式的变形及推广
①an=dn+(a1-d)(n∈N*),
②an=am+(n-m)d(m,n∈N*),
③d=(m,n∈N*,且m≠n).
7.等差数列的前n项和公式
求Sn的条件:已知n,a1,an或n,a1,d
(1)等差数列的前n项和公式
已知量 首项、末项与项数 首项、公差与项数
求和公式 Sn= Sn=na1+
(2)两个公式的关系:把an=a1+(n-1)d代入Sn=中,就可以得到Sn=na1+d.
例1.已知数列的前n项和为,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
例2.已知数列满足,,则( )
A.2 B. C.-1 D.2023
例3.已知数列,则该数列的第项为( )
A. B. C. D.
例4.已知等差数列中,,,求( )
A.15 B.30 C.31 D.64
例5.已知首项为2的等差数列,的前30项中奇数项的和为A,偶数项的和为B,且,则( )
A. B. C. D.
例6.已知等差数列的通项公式,则等差数列的公差( )
A. B. C.3 D.4
例7.(1)求等差数列8,5,2,…的第20项;
(2)是否为等差数列,,,…的项?如果是,是该数列的第几项?如果不是,说明理由.
例8.已知等差数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和为.
例9.一个“V”形铅笔架(如图)的最下面一层放一支铅笔,往上每一层都比它下面一层多放一支铅笔,最上面一层放120支,这个V形架上共放着多少支铅笔?
例10.记为等差数列的前项和,已知,.
(1)求的通项公式;
(2)数列满足,,求数列的前21项和
1.已知数列是等差数列,且,则( )
A. B. C.1 D.2
2.等差数列3,11,19,27,…的通项公式是( )
A. B. C. D.
3.已知等差数列共有21项,若奇数项的和为110,则偶数项的和为( )
A.100 B.105 C.90 D.95
4.已知数列,通项公式为,那么的最小值是( ).
A. B. C. D.
5.已知数列为等差数列,是其前项的和,且,公差为2.
(1)求,及;
(2)求通项公式.
6.某商店的售货员想在货架上用三角形排列方式展示一种罐头饮料,底层放置15个罐头,第2层放置14个罐头,第3层放置13个罐头……顶层放置1个罐头,这样的摆法需要多少个罐头?
7.已知是等差数列的前项和,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求的值.
8.已知数列中,且.
(1)求;
(2)求数列{}的前n项和的最大值.

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