6.2 等差数列 (课件+学案+练习) 2027年高考数学一轮专题复习

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6.2 等差数列 (课件+学案+练习) 2027年高考数学一轮专题复习

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6.2 等 差 数 列
一、 单选题
1 [2026宁波二模]设a>0,b>0,lg 是lg 4a与lg 2b的等差中项,则2a+b的值为(  )
A. B.
C. 1 D. 2
2 [2025海安高级中学模拟]设{an}为等差数列,且a1+a2+a3=3,a2+a3+a4=9,则a6+a7的值为(  )
A. 16 B. 18
C. 20 D. 22
3 [2025盐城模拟]设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1<0,S9=S19,则当Sn取最小值时n的值为(  )
A. 12 B. 13
C. 14 D. 25
4 “中国剩余定理”又称“孙子定理”,原文如下:今有物不知其数,三三数之剩二(除以3余2),五五数之剩三(除以5余3),七七数之剩二(除以7余2),问物几何?现有这样一个相关的问题:已知正整数m满足五五数之剩三,将符合条件的所有正整数m按照从小到大的顺序排成一列,构成数列{an},记数列{an}的前n项和为Sn,则的最小值为(  )
A. 23 B.
C. D. 33
二、 多选题
5 [2025苏州期末]设等差数列{an}的前n项和Sn=2n2-11n(n∈N*),则下列说法中正确的是(  )
A. 该数列的公差为4 B. a11=21
C. Sn有最小值-15 D. Sn有最小值-
6 [2025广州五中月考]已知数列{an}的前n项和为Sn, an=若Sk=-32,则k的值可能为(  )
A. 4 B. 8
C. 9 D. 12
7 [2025淮安期中]在数列{an}和{bn}中,a1=b1=1,an+1-an=n+1,-=1,n∈N*,则下列说法中正确的是(  )
A. bn=n2
B. an=
C. 36是{an}与{bn}的公共项
D. <2
三、 填空题
8 [2026江苏部分学校月考]记Sn为等差数列{an}的前n项和,若S5+5a1=0,则a2=__________.
9 [2026南通海门期末]已知数列{an}的首项为1,对于任意n,m∈N*,都有an+m=an+2m,则a4=________.
10 [2025天一中学月考]已知数列{an}和{bn}都是等差数列,且前n项和分别为Sn,Tn.若=,则=________.
四、 解答题
11 已知数列{an}满足a1=1,an+1=
(1) 记bn=a2n,写出b1,b2的值,证明数列{bn}是等差数列,并求数列{bn}的通项公式;
(2) 求数列{an}的前20项和.
12 在数列{an}中,若an+1-a1a2a3…an=d(n∈N*),则称数列{an}为“泛等差数列”,常数d称为“泛差”.已知数列{an}是一个“泛等差数列”,数列{bn}满足a+a+…+a=a1a2a3…an-bn.
(1) 若数列{an}的“泛差”d=1,且a1,a2,a3成等差数列,求a1的值;
(2) 若数列{an}的“泛差”d=-1,且a1=,求数列{bn}的通项公式.
6.2 等 差 数 列
1. C 解析:由题意,得2lg =lg 4a+lg 2b,所以lg 2=lg 22a+b,所以2a+b=1.
2. C 解析:设等差数列{an}的公差为d.由a1+a2+a3=3,a2+a3+a4=9,得3a1+3d=3,3a1+6d=9,解得a1=-1,d=2,所以a6+a7=2a1+11d=-2+22=20.
3. C 解析:由S9=S19,得a10+a11+…+a19=0,结合等差数列的性质,得5(a14+a15)=0.因为a1<0,所以等差数列{an}的公差d>0,即等差数列{an}为递增数列,所以a14<0,a15>0,故当Sn取最小值时n的值为14.
4. B 解析:由题意,得符合条件的所有正整数m为3,8,13,18,…,所以数列{an}是以3为首项,5为公差的等差数列,则an=5(n-1)+3,n∈N*,所以Sn=×n=n2+n,则==5n++1≥2+1=23,当且仅当5n=,即n=时,等号成立,此时n不是整数,故等号取不到.当n=2时,5n++1=11+=;当n=3时,5n++1=16+=>,所以当n=2时,取得最小值.
5. AC 解析:设等差数列{an}的公差为d.因为Sn=2n2-11n(n∈N*),所以当n=1时,S1=a1=2-11=-9;当n≥2时,有Sn-1=2(n-1)2-11(n-1)=2n2-15n+13,所以an=Sn-Sn-1=2n2-11n-2n2+15n-13=4n-13(n≥2).又a1=-9也符合上式,所以an=4n-13.对于A,d=an+1-an=4(n+1)-13-4n+13=4,故A正确;对于B,a11=4×11-13=31,故B错误;对于C,D,由Sn=2n2-11n=2(n-)2-(n∈N*),可知当n=3时,Sn有最小值S3=2×32-11×3=-15,故C正确,D错误.故选AC.
6. AC 解析:由题意,得a1=-11,当1≤k≤6时,由Sk=×k=k2-12k=-32,解得k=4或k=8(舍去),故A正确;S6=×6=-36,a7=(-3)0-1=0,a8=(-3)1-1=-4,S8=-36+0+(-4)=-40,故B错误;a9=(-3)2-1=8,S9=-40+8=-32,故C正确;a10=(-3)3-1=-28,a11=(-3)4-1=80,a12=(-3)5-1=-244,所以S12=-32-28+80-244=-224,故D错误.故选AC.
7. ACD 解析:对于A,因为=1,-=1,n∈N*,所以{}是以1为首项,1为公差的等差数列,则=1+(n-1)×1=n,所以bn=n2,故A正确;对于B,由题意,得a1=1,a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n(n≥2,n∈N*),所以an-a1=2+3+…+n,则an=1+2+3+…+n=(n≥2),当n=1时,a1=1也符合上式,所以an=,故B错误;对于C,令=36,解得n=8(负值舍去),所以a8=36;令n2=36,解得n=6(负值舍去),所以b6=36,所以36是{an}与{bn}的公共项,故C正确;对于D,由A,B知bn=n2,an=,所以==2(-),所以=2=2<2,故D正确.故选ACD.
8. 0 解析:设等差数列{an}的公差为d.由S5+5a1=0,得5a1+10d+5a1=0,所以a1+d=0,故a2=a1+d=0.
9. 7 解析:对于an+m=an+2m,令m=1,得an+1=an+2,所以数列{an}是首项为1,公差为2的等差数列,所以a4=1+(4-1)×2=7.
10.  解析:因为数列{an},{bn}为等差数列,且=,所以可设Sn=kn(3n+1),Tn=kn(2n+5),k≠0,则b3=T3-T2=33k-18k=15k,a4=S4-S3=52k-30k=22k,所以==.
11. (1) 由题意,得b1=a2=a1=1,b2=a4=a3=a2+4=5,
显然bn+1=a2n+2=a2n+1+1=a2n+1=a2n+4,则bn+1=bn+4,
所以数列{bn}是等差数列,其首项为1,公差为4,
故其通项公式为bn=4n-3.
(2) 因为当n为奇数时,an+1=an,
所以数列{an}的前20项和为a1+a2+…+a20=2a2+2a4+…+2a20=2(b1+b2+…+b10)=2×=380.
12. (1) 因为“泛差”d=1,所以an+1-a1a2a3…an=1.
由题意,得a1+a3=2a2,a2-a1=1,a3-a1a2=1,
联立三式,得a=1,
解得a1=±1.
(2) 由题意,得an+1-a1a2a3…an=-1,
则an+1+1=a1a2a3…an.
又a+a+…+a=a1a2…an-bn,①
所以a+a+…+a=a1a2…an+1-bn+1.②
由②-①,得a=a1a2…an(an+1-1)-bn+1+bn,
即a=(an+1+1)(an+1-1)-bn+1+bn=a-1-bn+1+bn,
所以bn+1-bn=-1.
又b1=a1-a=-=,
所以{bn}是首项为,公差为-1的等差数列,
所以bn=+(n-1)·(-1)=-n+.6.2 等 差 数 列
复习目标 1. 理解等差数列的概念.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.4. 了解等差数列与一次函数、二次函数的关系.
等差数列
活动一 基础引入
1 [2026马鞍山二中质量监测]在等差数列{an}中,Sn是其前n项和,且S2 007=S2 026.若Sk=S2 012,则正整数k的值为( )
A. 2 018 B. 2 019
C. 2 020 D. 2 021
2 蚊香具有悠久的历史,我国蚊香的发明与古人端午节的习俗有关.如图为某校数学社团用数学软件制作的“蚊香”.画法如下:在水平直线上取长度为1的线段AB,作一个等边三角形ABC,然后以点B为圆心,AB为半径逆时针画圆弧交线段CB的延长线于点D(第一段圆弧);再以点C为圆心,CD为半径逆时针画圆弧交线段AC的延长线于点E,再以点A为圆心,AE为半径逆时针画圆弧……以此类推,当得到的“蚊香”恰好有11段圆弧时,“蚊香”的长度为(  )
  
A. 14π B. 18π C. 30π D. 44π
3 [2025泰州四调]设Sn是等差数列{an}的前n项和,Tn是数列的前n项和.若S4=12,S8=40,则T12等于(  )
A. 49 B. 50 C. 51 D. 52
4 [苏教版选必一P147习题T18改编]设数列{an}满足递推关系:an+1=2an+2n+1(n∈N*),且a1=2,若bn=,则数列{bn}是________数列,an=________.
5 [苏教版选必一P147习题T19改编]1934年,东印度(今孟加拉国)学者森德拉姆发现了“正方形筛子”(如图),则此“正方形筛子”中位于第100行的第100个数是________.
4 7 10 13 16 …
7 12 17 22 27 …
10 17 24 31 38 …
13 22 31 40 49 …
16 27 38 49 60 …
… … … … … …
活动二 典例悟法
题组一 等差数列基本量的计算
1 (1) [2026南京六十六中期初]若一个等差数列的前4项和为4,后4项和为68,所有项的和为108,则这个数列的项数n等于________;
(2) 已知递增的等差数列{an}满足a1=1,a3=a-4,则an=________;
(3) 已知在等差数列{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.
1 [2025全国二卷·7]记Sn为等差数列{an}的前n项和,若S3=6,S5=-5,则S6的值为(  )
A. -20 B. -15
C. -10 D. -5
2 [2024全国甲卷(理)·4]记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知S5=S10,a5=1,则a1的值为(  )
A. B. C. - D. -
3 [2024新课标Ⅱ卷·12]记Sn为等差数列{an}的前n项和,若a3+a4=7,3a2+a5=5,则S10=________.
1. 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.
2. 等差数列的通项公式及前n项和公式,共涉及五个量a1,an,d,n,Sn,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想解决问题.
3. 根据不同的已知条件选用两个求和公式,若已知首项和公差,则使用公式Sn=na1+d;若已知通项公式,则使用公式Sn=,同时注意与性质“a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…”的结合使用.
题组二 等差数列前n项和的最值
2 (1) 已知在等差数列{an}中,a1=31,Sn是它的前n项和,S10=S22.
①求Sn;
②这个数列的前多少项和最大?并求出这个最大值;
(2) 设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a3=12,S12>0,S13<0.
①求公差d的取值范围;
②指出S1,S2,…,S12中,哪一个值最大,并说明理由.
(1) [2025泰州调研]已知数列{an}为等差数列,a1=10,公差d=-3.若cn=,则cn的最小值为________.
(2) [2025南京中华中学期末]设Sn为等差数列{an}的前n项和,若公差d<0,且S10=S20,则当Sn取最大值时,n的值为________.
求等差数列前n项和Sn最值的两种方法
1. 函数法:利用等差数列前n项和的函数表达式Sn=an2+bn,通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解.
2. 邻项变号法:
(1) 当a1>0,d<0时,满足的项数m使得Sn取得最大值为Sm;
(2) 当a1<0,d>0时,满足的项数m使得Sn取得最小值为Sm.
题组三 等差数列性质的应用
3 (1) 若等差数列{an}的前17项和 S17=51,则a5-a7+a9-a11+a13=________;
(2) 在等差数列{an}中,若a1+a4+a7=39,a3+a6+a9=27,则前9项和S9=________;
(3) 已知等差数列{an}与{bn}的前n项和分别为Sn和Tn,若=,则等于(  )
A. B. C. D.
(1) 已知等差数列{an}与{bn}的前n项和分别为Sn和Tn,若=,则=________;
(2) 已知等差数列{an}与{bn}的前n项和分别为Sn和Tn,若=,则=________.
1 [2023全国甲卷(文)·5]记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a2+a6=10,a4a8=45,则S5的值为(  )
A. 25 B. 22 C. 20 D. 15
2 [2023新课标Ⅰ卷·20(2)]设等差数列{an}的公差为d,且d>1.令bn=,记Sn,Tn分别为数列{an},{bn}的前n项和.若{bn}为等差数列,且S99-T99=99,求d的值.
应用等差数列的性质解题的两个注意点
1. 如果{an}为等差数列,m+n=p+q,那么am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*).因此,若出现am-n,am,am+n等项时,可以利用此性质将已知条件转化为与am(或其他项)有关的条件;若求am项,可由am=(am-n+am+n)转化为求am-n,am+n或am-n+am+n的值.
2. 要注意等差数列通项公式及前n项和公式的灵活应用,如an=am+(n-m)d,d=,S2n-1=(2n-1)an,Sn==,n,m∈N*等.
题组四 等差数列的判定与证明
4 已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=,an=-2SnSn-1(n≥2).
(1) 求证:数列是等差数列;
(2) 求Sn和an.
已知在数列{an}中,a1=,an=2-(n≥2,n∈N*),数列{bn}满足bn=(n∈N*).
(1) 求证:数列{bn}是等差数列;
(2) 求数列{an}中的最大项和最小项,并说明理由.
[2023新课标Ⅰ卷·7]记Sn为数列{an}的前n项和,设甲:{an}为等差数列;乙:为等差数列,则下列结论中正确的是(  )
A. 甲是乙的充分条件但不是必要条件
B. 甲是乙的必要条件但不是充分条件
C. 甲是乙的充要条件
D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
对于任意自然数n(n≥2),an-an-1(n≥2,n∈N*)为同一常数 {an}是等差数列.用定义证明等差数列时,容易漏掉对起始项的检验,从而产生错解.
比如,对于满足an-an-1=1(n≥3)的数列{an}而言并不能判定其为等差数列,因为不能确定a2-a1是否等于1.
6.2 等 差 数 列
1. D 解析:由题意,得等差数列{an}的公差不为0.易知公差不为0的等差数列的前n项和Sn是关于n的二次函数,所以由二次函数的对称性及S2 007=S2 026,Sk=S2 012,可得=,解得k=2 021.
2. D 解析:由题意,得每段圆弧所对的圆心角都是,第n段圆弧的半径为n,弧长记为an,则an=·n,所以S11=(1+2+…+11)=44π.
3. C 解析:设等差数列{an}的公差为d.由S4=12,S8=40,得解得a1=,d=1,则Sn=+×1=,所以=,所以T12=×(3+4+…+14)=×12×=51.
4. 等差 n·2n 解析:an+1=2an+2n+1的两边同除以2n+1,得=+1,所以bn+1-bn=1,故数列{bn}是公差为1的等差数列.因为b1==1,所以=bn=1+(n-1)×1=n,即an=n·2n(n∈N*).
5. 20 200 解析:由图可知,“正方形筛子”的每一行与每一列都是等差数列.因为第100行的第1个数a100,1是第1列的第100个数,且第1列的数组成以4为首项,3为公差的等差数列,所以a100,1=4+(100-1)×3=301;因为第100行的第2个数a100,2是第2列的第100个数,且第2列的数组成以7为首项,5为公差的等差数列,所以a100,2=7+(100-1)×5=502,所以第100行组成以301为首项,502-301=201为公差的等差数列,故a100,100=301+(100-1)×201=20 200.
例1 (1) 12 解析:设该等差数列为{an}.由题意,得a1+a2+a3+a4=4,an+an-1+an-2+an-3=68,两式相加,得a1+a2+a3+a4+an+an-1+an-2+an-3=72.结合等差数列的性质,有a1+an=a2+an-1=a3+an-2=a4+an-3==18,所以Sn===108,解得n=12.
(2) 2n-1 解析:设等差数列{an}的公差为d.由题意,得解得因为等差数列{an}是递增数列,所以所以an=a1+(n-1)d=2n-1.
(3) ①设等差数列{an}的公差为d.
由a1=1,a3=-3,得1+2d=-3,
解得d=-2,
故an=1+(n-1)×(-2)=3-2n.
②由①知an=3-2n,
所以Sn==2n-n2.
由Sk=-35,得2k-k2=-35,
解得k=7或 k=-5.
又k∈N*,故k=7.
链接高考
1. B 解析:设等差数列{an}的公差为d.由题意,得解得所以S6=6a1+15d=6×5+15×(-3)=-15.
2. B 解析:方法一:设等差数列{an}的公差为d.由题意,得a5=a1+4d=1①.由S5=S10,得5a1+10d=10a1+45d,即a1+7d=0②.联立①②,解得a1=.
方法二:由S10-S5=a6+a7+a8+a9+a10=5a8=0,得a8=0,则公差d==-,故a1=a5-4d=1-4×=.
3. 95 解析:方法一:设等差数列{an}的公差为d.由题意,得解得所以S10=10a1+d=10×(-4)+45×3=95.
方法二:由题意,得a3+a4=a2+a5=7,则(3a2+a5)-(a2+a5)=2a2=-2,解得a2=-1,所以公差d===3,首项a1=a2-d=-4,所以S10=10a1+45d=95.
例2 (1) ①因为S10=a1+a2+…+a10,
S22=a1+a2+…+a22,且S10=S22,
所以a11+a12+…+a22=0,即=0,
所以a11+a22=2a1+31d=0.
又a1=31,所以d=-2,
所以Sn=na1+d=31n-n(n-1)=32n-n2.
②由①知Sn=32n-n2=-(n-16)2+256,
所以当n=16时,Sn有最大值256.
(2) ①设等差数列{an}的公差为d.
由题意,得
将a1=a3-2d=12-2d代入,得
解得-②S6的值最大.理由如下:
由d<0可知数列{an}是递减数列,
所以当 1≤n≤12,n∈N*时,若an>0且an+1<0,则Sn最大.
因为S13=13a7<0,S12=6(a6+a7)>0,
所以a7<0,a6>0,所以前6项和S6的值最大.
变式训练 (1) -2 解析:由题意,得an=10+(n-1)×(-3)=-3n+13,则cn===,所以c1>0,c2>0,c3>0,c4=-2,当n≥5时,cn>0恒成立,故(cn)min=-2.
(2) 15 解析:由S10=S20,得10a1+d=20a1+d,所以a1=-d,所以Sn=na1+d=-dn+d=dn2-15dn=d(n-15)2-d.因为d<0,所以当Sn取最大值时,n=15.
例3 (1) 3 解析:由题意,得S17=×17=17a9=51,所以a9=3.根据等差数列的性质,得a5+a13=a7+a11,所以a5-a7+a9-a11+a13=a9=3.
(2) 99 解析:由等差数列的性质及a1+a4+a7=39,得3a4=39,所以a4=13.同理,由 a3+a6+a9=27,得a6=9,所以S9===99.
(3) A 解析:======.
变式训练 (1)  解析:==.
(2)  解析:令Sn=kn·(3n-2)=k(3n2-2n).当 n≥2时,an=Sn-Sn-1=k(6n-5),所以a7=37k.令Tn=kn·(2n+1)=k(2n2+n).当 n≥2时,bn=Tn-Tn-1=k(4n-1),所以b6=23k,所以=.
链接高考
1. C 解析:方法一:设等差数列{an}的公差为d.由a2+a6=a1+d+a1+5d=10,得a1+3d=5①;由a4a8=(a1+3d)(a1+7d)=45,得a1+7d=9②.联立①②,解得d=1,a1=2,故S5=5a1+10d=20.
方法二:因为a2+a6=2a4=10,a4a8=45,所以a4=5,a8=9,则公差d==1,可得a3=a4-1=4,故S5=5a3=20.
2. 因为{bn}为等差数列,
所以2b2=b1+b3,即=+,
所以6==,
即a-3a1d+2d2=0,解得a1=d或a1=2d.
因为d>1,所以an>0.
又S99-T99=99,
由等差数列性质,得99a50-99b50=99,即a50-b50=1,
所以a50-=1,即a-a50-2 550=0,
解得a50=51或a50=-50(舍去).
当a1=2d时,a50=a1+49d=51d=51,
解得d=1,与d>1矛盾,舍去;
当a1=d时,a50=a1+49d=50d=51,
解得d=>1,符合题意.
综上,d的值为.
例4 (1) 因为当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-2SnSn-1,①
所以Sn(1+2Sn-1)=Sn-1.
因为S1=a1≠0,由递推关系知Sn≠0(n∈N*),所以Sn-1≠0.
由①式,得-=2(n≥2),
所以是等差数列,其首项为==2,公差为2.
(2) 由(1),得=2+2(n-1)=2n,
所以Sn=.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-;
当n=1时,a1=S1=不适合上式,
所以an=
变式训练  (1) 因为an=2-(n≥2,n∈N*),bn=(n∈N*),
所以bn+1-bn=-=-=-=1.
又b1==-,
所以数列{bn}是以-为首项,1为公差的等差数列.
(2) 由(1)知bn=n-,
则an=1+=1+.
设f(x)=1+,
则f(x)在区间和上单调递减.
当1≤n≤3时,数列{an}为递减数列,且an<1;
当n≥4时,数列{an}为递减数列,且an>1,
所以当n=3时,an取得最小值-1;当n=4时,an取得最大值3.
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C 解析:若{an}为等差数列,设其公差为d,则Sn=na1+d,=a1+d=n+a1-,所以-=,故为等差数列,则甲是乙的充分条件;若为等差数列,则-==为常数,设为t,即=t,则Sn=nan+1-t·n(n+1),可得Sn-1=(n-1)an-t·n(n-1),n≥2,两式相减,得an=nan+1-(n-1)an-2tn,即an+1-an=2t,对n=1也成立,故{an}为等差数列,则甲是乙的必要条件.综上,甲是乙的充要条件.(共48张PPT)
第六章
6.2 等差数列
数列
复习目标 1. 理解等差数列的概念.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.4. 了解等差数列与一次函数、二次函数的关系.
内容索引
核心体系
活动方案
核 心 体 系
等差数列
活 动 方 案
活动一 基础引入
1 [2026马鞍山二中质量监测]在等差数列{an}中,Sn是其前n项和,且S2 007=S2 026.若Sk=S2 012,则正整数k的值为 ( )
A. 2 018 B. 2 019 C. 2 020 D. 2 021
【解析】由题意,得等差数列{an}的公差不为0.易知公差不为0的等差数列的前n项和Sn是关于n的二次函数,所以由二次函数的对称性及S2 007=S2 026,Sk=S2 012,可得=,解得k=2 021.
D
2 蚊香具有悠久的历史,我国蚊香的发明与古人端午节的习俗有关.如图为某校数学社团用数学软件制作的“蚊香”.画法如下:在水平直线上取长度为1的线段AB,作一个等边三角形ABC,然后以点B为圆心,AB为半径逆时针画圆弧交线段CB的延长线于点D(第一段圆弧);再以点C为圆心,CD为半径逆时针画圆弧交线段AC的延长线于点E,再以点A为圆心,AE为半径逆时针画圆弧……以此类推,当得到的“蚊香”恰好有11段圆弧时,“蚊香”的长度为 (  )
A. 14π B. 18π
C. 30π D. 44π
D
C
等差
n·2n
5 [苏教版选必一P147习题T19改编]1934年,东印度(今孟加拉国)学者森德拉姆发现了“正方形筛子”(如图),则此“正方形筛子”中位于第100行的第100个数是__________.
20200
4 7 10 13 16 …
7 12 17 22 27 …
10 17 24 31 38 …
13 22 31 40 49 …
16 27 38 49 60 …
… … … … … …
【解析】由图可知,“正方形筛子”的每一行与每一列都是等差数列.因为第100行的第1个数a100,1是第1列的第100个数,且第1列的数组成以4为首项,3为公差的等差数列,所以a100,1=4+(100-1)×3=301;因为第100行的第2个数a100,2是第2列的第100个数,且第2列的数组成以7为首项,5为公差的等差数列,所以a100,2=7+(100-1)×5=502,所以第100行组成以301为首项,502-301=201为公差的等差数列,故a100,100=301+(100-1)×201=20 200.
活动二 典例悟法
题组一 等差数列基本量的计算
1
(1) [2026南京六十六中期初]若一个等差数列的前4项和为4,后4项和为68,所有项的和为108,则这个数列的项数n等于______;
12
(2) 已知递增的等差数列{an}满足a1=1,a3=a-4,则an=______;
2n-1
(3) 已知在等差数列{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.
【解析】①设等差数列{an}的公差为d.
由a1=1,a3=-3,得1+2d=-3,
解得d=-2,
故an=1+(n-1)×(-2)=3-2n.
1 [2025全国二卷·7]记Sn为等差数列{an}的前n项和,若S3=6,S5=-5,则S6的值为 (  )
A. -20 B. -15
C. -10 D. -5
B
B
3 [2024新课标Ⅱ卷·12]记Sn为等差数列{an}的前n项和,若a3+a4=7,3a2+a5=5,则S10=______.
95
题组二 等差数列前n项和的最值
2
(1) 已知在等差数列{an}中,a1=31,Sn是它的前n项和,S10=S22.
①求Sn;
②这个数列的前多少项和最大?并求出这个最大值;
(2) 设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a3=12,S12>0,S13<0.
①求公差d的取值范围;
②指出S1,S2,…,S12中,哪一个值最大,并说明理由.
②S6的值最大.理由如下:
由d<0可知数列{an}是递减数列,
所以当 1≤n≤12,n∈N*时,若an>0且an+1<0,则Sn最大.
因为S13=13a7<0,S12=6(a6+a7)>0,
所以a7<0,a6>0,所以前6项和S6的值最大.
-2
(2) [2025南京中华中学期末]设Sn为等差数列{an}的前n项和,若公差d<0,且S10=S20,则当Sn取最大值时,n的值为______.
15
题组三 等差数列性质的应用
(1) 若等差数列{an}的前17项和 S17=51,则a5-a7+a9-a11+a13=_____;
3
3
(2) 在等差数列{an}中,若a1+a4+a7=39,a3+a6+a9=27,则前9项和S9=______;
99
A
1 [2023全国甲卷(文)·5]记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a2+a6=10,a4a8=45,则S5的值为 (  )
A. 25      B. 22      C. 20      D. 15
C
题组四 等差数列的判定与证明
4
C
对于任意自然数n(n≥2),an-an-1(n≥2,n∈N*)为同一常数 {an}是等差数列.用定义证明等差数列时,容易漏掉对起始项的检验,从而产生错解.
比如,对于满足an-an-1=1(n≥3)的数列{an}而言并不能判定其为等差数列,因为不能确定a2-a1是否等于1.
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