文档内容
第 02 讲 等差数列及其前 n 项和
(精讲)
目录
第一部分:知识点精准记忆
第二部分:课前自我评估测试
第三部分:典型例题剖析
题型一:等差数列基本量的运算
题型二:等差数列的判断与证明
题型三:等差数列的性质及其应用
角度1:等差数列的性质
角度2:等差数列前n项和的性质
角度3:等差数列的最值问题
第四部分:高考真题感悟
第一部分:知 识 点 精 准 记 忆
1.等差数列的概念
(1)定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就
叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母 表示.数学语言表示为 (
)(或者 ), 为常数.
(2)等差中项:若 , , 成等差数列,则 叫做 和 的等差中项,且 .
注:证明一个数列是等差数列可以使用①定义法: ( )(或者 )
②等差中项法:
2.等差数列的有关公式
(1)若等差数列 的首项是 ,公差是 ,则其通项公式为 ,可推广为
( *).(2)等差数列的前 项和公式 (其中 ).
3.等差数列的常用性质
已知 为等差数列, 为公差, 为该数列的前 项和.
(1)等差数列 中,当 时, ( ).
特别地,若 ,则 ( ).
(2)相隔等距离的项组成的数列是等差数列,即 , , ,…仍是等差数列,公差为 (
).
(3) 也成等差数列,其首项与 首项相同,公差为 .
(4) , , …也成等差数列,公差为 .
(5)若数列 , 均为等差数列且其前 项和分别为 , ,则
4.等差数列与函数的关系
(1)等差数列与一次函数的关系
可化为 的形式.当 时, 是关于 的一次函数;当 时,
数列为递增数列;当 时,数列为递减数列.
(2)等差数列前 项和公式可变形为 .当 时,它是关于 的二次函数,表示为
( , 为常数).
第二部分:课 前 自 我 评 估 测 试
1.(2022·四川成都·高一期中)已知数列 为等差数列,若 ,则 的值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
2.(2022·宁夏·平罗中学高一期中(文))下列数列不是等差数列的是( )
A.0,0,0,…,0,…
B.-2,-1,0,…,n-3,…
C.1,3,5,…,2n-1,…
D.0,1,3,…, ,…
3.(2022·江苏南京·模拟预测)2022年4月26日下午,神州十三号载人飞船返回舱在京完成开舱.据科学计算,运载“神十三”的“长征二号” 遥十三运载火箭,在点火第一秒钟通过的路程为2千米,以后
每秒钟通过的路程都增加2千米,在达到离地面380千米的高度时,火箭与飞船分离,则这一过程需要的
时间大约是( )
A.10秒 B.13秒 C.15秒 D.19秒
4.(2022·北京·101中学三模)已知等差数列 中 ,则 _______.
5.(2022·全国·高二课时练习)数列 中, , ,那么这个数列的通项公式是______.
第三部分:典 型 例 题 剖 析
题型一:等差数列基本量的运算
例题1.(2022·宁夏吴忠·高一期中)已知等差数列 中, , .
(1)求 的通项公式;
(2)求数列的 前 项和 .
例题2.(2022·全国·高二课时练习)在等差数列 中, , .
(1)求 的值;
(2)2022是否为数列 中的项?若是,则为第几项?
例题3.(2022·北京二中高二学业考试)已知数列 是等比数列, ,
(1)求数列 的通项公式及其前 项和 ;
(2)若 分别为等差数列 的第3项和第5项,求数列 的通项公式及其前 项和 .
例题4.(2022·辽宁·高二期中)已知等差数列 的公差 ,且 , 的前 项和为 .
(1)求 的通项公式;
(2)若 , , 成等比数列,求 的值.题型归类练
1.(2022·广西·高二学业考试)已知等差数列 中,前4项为1,3,5,7,则数列 前10项的和
( )
A.100 B.23 C.21 D.17
2.(2022·云南师大附中模拟预测(理))《九章算术》是我国秦汉时期一部杰出的数学著作,书中第三
章“衰分”有如下问题:“今有大夫、不更、簪裹、上造、公士,凡五人,共出百钱.欲令高爵出少,以次
渐多,问各几何?”意思是:“有大夫、不更、簪裏、上造、公士(爵位依次变低)5个人共出100钱,按
照爵位从高到低每人所出钱数成递增等差数列,这5个人各出多少钱?”在这个问题中,若不更出17钱,则
公士出的钱数为( )
A.10 B.14 C.23 D.26
3.(2022·北京·北师大实验中学高二阶段练习)在3和9之间插入两个正数后,使前三个数成等比数列,
后三个数成等差数列,则这两个正数之和为( )
A. B. C. D.10
4.(2022·吉林松原·高二阶段练习)在数列 中,当 时, ,若
__________.
5.(2022·江苏·南京市天印高级中学模拟预测)2022年北京冬奥会开幕式始于24节气倒计时,它将中国
人的物候文明、传承久远的诗歌、现代生活的画面和谐统一起来.我国古人将一年分为24个节气,如图所
示,相邻两个节气的日晷长变化量相同,冬至日晷长最长,夏至日晷长最短,周而复始.已知冬至日晷长为
13.5尺,芒种日晷长为2.5尺,则一年中夏至到立冬的日晷长的和为______尺
6.(2022·全国·模拟预测)已知数列 的前n项和为 , , ,且 .
(1)求证:数列 是等差数列;
(2)若 , , 成等比数列,求正整数m.题型二:等差数列的判断与证明
例题1.(2022·全国·高二课时练习)对于数列 ,“ ”是“数列 为等差数列”的
( )
A.充分非必要条件; B.必要非充分条件;
C.充要条件; D.既非充分又非必要条件.
例题2.(2022·辽宁·沈阳市第一二〇中学高二期中)已知数列 的前 项和公式为 ,则
数列 ( )
A.是公差为4的等差数列 B.是公比为2的等比数列
C.既是等差数列又是等比数列 D.既不是等差数列又不是等比数列
例题3.(2022·全国·高三专题练习)若数列 满足 ,且 ,则使 的 值
为( )
A.22 B.21
C.24 D.23
例题4.(2022·全国·高三专题练习(理))已知数列 满足 ( 且 ), 为数
列 的前n项和,且 ,则 ______.
例题5.(2022·全国·高二课时练习)在数列 中, , ,且当 时,有 ,
则 ______.
例题6.(2022·全国·高三专题练习(理))已知数列 满足 ,设 .
(1)证明:数列 为等差数列,并求 的通项公式;
例题7.(2022·陕西·长安一中高二期末(理))设 为数列 的前 项和,且满足 .
(1)求证:数列 为等差数列;题型三:等差数列的性质及其应用
角度1:等差数列的性质
例题1.(2022·四川省成都市新都一中高一期中(理))已知数列 满足 ,且
,则 ( )
A. B. C. D.
例题2.(2022·江西·二模(理))已知等差数列 中, , ,则
等于( )
A.6 B.7 C.8 D.9
例题3.(2022·辽宁·沈阳市第五十六中学高二阶段练习)若等差数列 和 的前 项的和分别是
和 ,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
例题4.(2022·安徽宿州·高二期中)已知两个等差数列 和 的前 项和分别为 和 ,且
,则 ( )
A. B. C. D.
例题5.(2022·全国·高三专题练习)两个等差数列 和 的前 项和分别为 、 ,且
,则 等于( )
A. B. C. D.
例题6.(2022·黑龙江·鹤岗一中高二开学考试)等差数列 和 的前 项和分别记为 与 ,若
,则 ( )
A. B. C. D.
角度2:等差数列前n项和的性质
例题1.(2022·陕西省丹凤中学高一阶段练习)已知数列 是等差数列, ,则 ( )A. B. C. D.
例题2.(2022·辽宁·鞍山市华育高级中学高二期中)已知等差数列 的前 项和为 ,若 ,
,则 ( )
A. B. C. D.
例题3.(2022·全国·高二课时练习)在等差数列 中,若 , ,
则 ( ).
A.110 B.120 C.130 D.140
例题4.(2022·黑龙江·哈尔滨市第三十二中学校高二期中)已知等差数列 的前 项和为 .若
, ,则 _____.
例题5.(2022·全国·高三专题练习(文))设等差数列 的前 项和为 ,已知 , ,
则 ___________.
角度3:等差数列的最值问题
例题1.(2022·北京市第十二中学高二阶段练习)已知等差数列的前 项和为 ,且 ,则
使 取得最大值的 为__________.
例题2.(2022·广西·昭平中学高二阶段练习(理))已知等差数列 的通项公式为 ,则其
前 项和 的最大值为____________.
例题3.(2022·山东潍坊·高二期中)在数列 中,若 ,前 项和 ,则 的最大
值为______.
例题4.(2022·江西上饶·高三阶段练习(理))设等差数列 的前 项和为 ,且 ,
则当 =___时, 最小.
例题5.(2022·辽宁·高二期中)已知等差数列 的前 项和为 .若 ,且 ,则满
足 的最大正整数的 的值为________.
例题6.(2022·北京市第一六一中学高二期中)已知数列{ }的前 项和为 ,且满足
(1)若数列{ }是等比数列,求 以及 :
(2)若数列{ }是等差数列,求 的最小值,并求 取得最小值时 的值.
例题7.(2022·安徽省六安中学高二期末(理))设等差数列 的前 项和为 ,已知.
(1)求数列 的通项公式;
(2)当 为何值时, 最大,并求 的最大值.
题型归类练
1.(2022·山西运城·高二期末)若等差数列 的前 项和为 ,首项 , ,
,则满足 成立的最大正整数 是( )
A. B. C. D.
2.(2022·全国·高三专题练习(理))已知等差数列 的前 项和分别为 ,若对于任意的自然
数 ,都有 ,则 ( )
A. B. C. D.
3.(2022·全国·高三专题练习(理))已知等差数列 的前 项和为 ,且 , ,则下
面结论错误的是( )
A. B. C. D. 与 均为 的最小值
4.(2022·全国·高三专题练习)设等差数列{a}的前n项和为Sn,且满足S >0,S <0,则 中
n 15 16
最大的项为( )
A. B. C. D.
5.(2022·全国·高二课时练习)两等差数列 和 ,前n项和分别为 , ,且 ,则
的值为( )
A. B. C. D.
6.(2022·全国·高二课时练习)已知两个等差数列 、 的前n项和分别为 和 ,且,求 的值.
7.(2022·陕西·西安市长安区第十二中学高一阶段练习)已知 为等差数列 的前 项和,且 ,
.
(1)求数列 的通项公式;
(2)求当 为何值时, 取最大值.
8.(2022·广东珠海·高二期末)在① ,② ,③ 这三个条件中任选一个,
补充在下面问题的题设条件中.
问题:等差数列 的公差为 ,满足 ,________?
(1)求数列 的通项公式;
(2)求数列 的前 项和 得到最小值时 的值.
第四部分:高考真题感悟
1.(2021·北京·高考真题)《中国共产党党旗党徽制作和使用的若干规定》指出,中国共产党党旗为旗面
缀有金黄色党徽图案的红旗,通用规格有五种.这五种规格党旗的长 (单位:cm)成等差数列,对
应的宽为 (单位: cm),且长与宽之比都相等,已知 , , ,则
A.64 B.96 C.128 D.160
2.(2021·北京·高考真题)已知 是各项均为整数的递增数列,且 ,若 ,则 的
最大值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
3.(2021·全国·高考真题)记 是公差不为0的等差数列 的前n项和,若 .
(1)求数列 的通项公式 ;(2)求使 成立的n的最小值.