新高考数学必会基础复习讲义 考点13 等差数列(教师版含解析).docx
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1、考 点 13 等 差 数 列知 识 理 解一 等 差 数 列 的 有 关 概 念1.定 义:如 果 一 个 数 列 从 第 2 项 起,每 一 项 与 它 的 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,符 号 表 示 为 an 1 an d(n N*,d 为 常 数2.数 列 的 单 调 性:d 0 递 增 数 列,d=0 常 数 数 列,d 0 递 减 数 列二 等 差 数 列 的 有 关 公 式1.通 项 公 式:a n a1(n 1)d n d(a1 d)当 d0 时,a n
2、是 关 于 n 的 一 次 函 数 通 项 公 式 的 推 广:a n a m(n m)d(n,m N*)2.前 n 项 和 公 式:2 1 nn 1 1a a n(n 1)d dS na d n(a)n2 2 2 2()n当 d0 时,S n 是 关 于 n 的 二 次 函 数,且 没 有 常 数 项 三 等 差 数 列 的 性 质1.中 项 性 质(1)数 列 a,A,b 成 等 差 数 列 的 充 要 条 件 是 A a b2,其 中 A 叫 做 a,b 的 等 差 中 项(2)多 项 数 列 的 中 项 性 质1m n p q tm n p q 2td aa a a a 2a 下 标
3、和 相 同项 数 相 同1m n p q t m nm n p q 2td aa a a a 2a=a 下 标 和 相 同项 数 同 或 不 同2.前 n 项 和 的 性 质(1)S n,S 2 n S n,S 3 n S 2 n,也 成 等 差 数 列,公 差 为 n2d(2)若 a n 是 等 差 数 列,则S nn 也 成 等 差 数 列,其 首 项 与 a n 首 项 相 同,公 差 是 a n 公 差 的12.n n n n2n 1 n 2n 1 n2n-12m 1 m 2n 1 n(S T a b nS(2n 1)a S(2n 1)aS=(2)T(2m 1)b T(2n 1)b 特
4、 例n(3)数 列 项 数 为 奇 数 2n-1 时、分 别 是 等 差 数 列、的 前 项 和)(2n-1)a考 向 分 析考 向 一 等 差 数 列 基 本 运 算【例 1】(1)(2020 广 东 广 州 市 高 三 月 考)设 na 是 公 差 为 正 数 的 等 差 数 列,若25 a,1 316 a a,则12a()A 12 B 35 C 75 D 90(2)(2020 宁 夏 银 川 九 中 高 三 月 考)设 等 差 数 列 a n 的 前 n 项 和 为 S n,若 a4 4,S9 72,则 a10()A 20 B 23 C 24 D 28【答 案】(1)B(2)D【解 析】
5、(1)设 公 差 为 d,则11 15(2)16a da a d,0 d,故 解 得123ad,122 11 3 35 a 故 选:B(2)设 等 差 数 列 a n 的 公 差 为 d,由 a4 4,S9 72,得113 49 89 722a da d,解 得184ad,10 19 8 36 28 a a d,故 选:D.【举 一 反 三】1(2020 四 川 省 广 元 市 川 师 大 万 达 中 学 高 三 月 考)等 差 数 列 na 中,若26 a,43 a,则5a()A 32B 92C 2 D 9【答 案】A【解 析】设 公 差 为 d,则4 23 6 34 2 2 2a ad,所
6、 以5 43 332 2a a d.故 选:A2(2020 冷 水 江 市 第 一 中 学 高 三 期 中)记nS 为 等 差 数 列 na 的 前n项 和,若5 42 S S,2 48 a a,则5a 等于()A 6 B 7 C 8 D 10【答 案】D【解 析】设 数 列 na 的 首 项 为1a,公 差 为 d,则 由5 42 S S,2 48 a a,得:1 11 15 4 4 35 2 42 23 8a d a da d a d,即 113 2 02 4a da d,解 得:123ad,5 14 2 4 3 10 a a d.故 选:D.3(2020 广 西 玉 林 市 高 三 其
7、他 模 拟)若 等 差 数 列 a n 满 足 a2=20,a5=8,则 a1=()A 24 B 23 C 17 D 16【答 案】A【解 析】根 据 题 意,5 28 2045 2 5 2a ad,则1 220(4)24 a a d,故 选:A.4(2020 梅 河 口 市 第 五 中 学 高 三 月 考)已 知 数 列 na 是 公 差 不 为 0 的 等 差 数 列,其 前n项 和 为nS,若71 707Sa a,则56aS()A 3 B 13C-3 D 13【答 案】D【解 析】设 数 列 na 是 公 差 为 d,0 d,首 项 为1a,因 为71 707Sa a 所 以 11 10
8、777 1726 a aa dd,所 以13 9 0 a d,所 以13 a d 所 以 5 1614 16 6 1 3 362a a d dS da d 故 选:D考 向 二 等 差 数 列 中 项 性 质【例 2】(1)(2020 全 国 高 三 其 他 模 拟)1,3 的 等 差 中 项 是()A 1 B 2 C 3 D 4(2)(2020 福 建 高 三 学 业 考 试)在 等 差 数 列 na 中,若2a=4,4a=2,则6a=()A-1 B 0 C 1 D 6(3)(2020 贵 州 贵 阳 一 中 高 三 月 考)已 知 等 差 数 列 na 的 前 n 项 和 为nS,3a=5
9、,则5S=()A 5 B 25 C 35 D 50【答 案】(1)B(2)B(3)B【解 析】设 1 和 3 的 等 差 中 项 为x,则1 3 2 x,解 得 2 x,故 选:B.(2)等 差 数 列 na 中,4 2 62 a a a,则62 2 4 0 a 故 选:B(3)由 题 意 可 知,na 为 等 差 数 列,所 以1 5 355()5 2 5 2 5252 2 2a a aS 故 选:B【举 一 反 三】1(2020 上 海 市 七 宝 中 学 高 三 期 中)已 知 数 列 na 为 等 差 数 列,且1 91,25 a a,则5a _.【答 案】-12【解 析】由 等 差
10、数 列 的 性 质,得 5 1 91122a a a.故 答 案 为:12.2(2020 贵 溪 市 实 验 中 学 高 三 月 考)在 等 差 数 列 na 中,若3 4 10 112020 a a a a,则5 7 92 a a a _.【答 案】2020【解 析】由 等 差 中 项 的 性 质 可 得3 4 10 11 74 2020 a a a a a,可 得7505 a,因 此,5 7 9 72 4 2020 a a a a.故 答 案 为:2020.3(2020 天 津 经 济 技 术 开 发 区 第 一 中 学 高 三 期 中)设 等 差 数 列 na 的 前n项 之 和 为nS
11、,已 知10100 S,则4 7a a()A 12 B 20 C 40 D 100【答 案】B【解 析】10 110 45 100 S a d,12 9 20 a d,4 7 12 9 20 a a a d.故 选:B.4(2020 静 宁 县 第 一 中 学 高 三 月 考)已 知 正 项 等 差 数 列 na 的 前n项 和 为 nS n N,25 7 6a a a,则11S的 值 为()A 11 B 12 C 20 D 22【答 案】D【解 析】因 为25 7 6a a a,数 列 na 是 正 项 等 差 数 列,所 以26 62 a a,解 得62 a 或 0(舍 去),则 1 11
12、11 61111 222a aS a,故 选:D.5(2020 全 国 高 三 专 题 练 习)已 知 数 列 na 满 足12n na a 且2 4 69 a a a,则3 5 7 9log()a a a()A-3 B 3 C 13 D 13【答 案】B【解 析】1 12 2n n n na a a a,数 列 na 是 以 2 为 公 差 的 等 差 数 列,7 9 2 2 4 6 4 6 53 3 3 9 a a a a d a d a d a a a d,2 49ba a a,5 7 99 9 2 27 a a a,3 5 7 9 3log log 27 3 a a a,故 选:B.考
13、 向 三 等 差 数 列 前 n 项 和 性 质【例 3】(1)(2020 广 东 高 三 月 考)已 知 等 差 数 列 na 的 前 n 项 为nS,26nS,312nS,则nS 的 值 为()A 2 B 0 C 3 D 4(2)(2020 石 嘴 山 市 第 三 中 学 高 三 期 中)两 等 差 数 列 na,nb 的 前 n 项 和 分 别 为nS,nT,若2 33 1nnSnT n,则77ab()A 3346B 1722C 2940D 3143(3)(2021 天 津 红 桥 区 高 三 期 末)设nS 是 等 差 数 列 na 的 前n项 和,若5359aa,则95SS()A 5
14、9B 95C 8125D 1(4)(2021 海 南 省)已 知nS 是 等 差 数 列 na 前n项 和,38 a,62 a,当nS 取 得 最 小 值 时n()A 2 B 14 C 7 D 6 或 7(5)(2020 湖 北 武 汉 市 高 三 期 末)若nS 是 等 差 数 列 na 的 前n项 和,其 首 项10 a,99 1000 a a,99 1000 a a,则 使 0nS 成 立 的 最 大 自 然 数n是()A 198 B 199 C 200 D 201(6)(2020 新 疆 高 三 二 模)在 等 差 数 列 na 中,12018 a,其 前 n 项 和 为nS,若10
15、12212 10S S,则2020S()A-4040 B-2020 C 2020 D 4040【答 案】(1)A(2)C(3)D(4)D(5)A(6)C【解 析】(1)因 为nS,2 n nS S,3 2 n nS S 成 等 差 数 列,故 有 2 6 12 6n nS S,解 得 2nS.故 选:A.(2)数 列,n na b 是 等 差 数 列,则1 137 7 1 13 137 7 1 13 131 1313()2 2 13 3 292132 3 13 1 40()2a aa a a a Sb b a b Tb b 故 选:C(3)因 为 na 为 等 差 数 列,所 以1 991 5
16、59()25()2a aSa aS539 9 515 5 9aa.故 选:D(4)设 等 差 数 列 na 的 公 差 为 d,38 a,62 a,12 8 a d,15 2 a d,联 立 解 得:112 a,2 d,12 2(1)2 14na n n,令 2 14 0na n,解 得 7 n 当nS 取 得 最 小 值 时 6 n 或 7 故 选:D(5)99 1000 a a,99a 和100a 异 号;1 99 1000,0 a a a,99 1000,0 a a,有 等 差 数 列 的 性 质 可 知,等 差 数 列 na 的 公 差 0 d,当 99,*n n N 时,0na;当
17、100,*n n N 时,0na;又 1 198 99 100198198 19802 2a a a aS,1 199199 100199199 02a aS a,由 等 差 数 列 的 前n项 和 的 性 质 可 知,使 前n项 和 0nS 成 立 的 最 大 自 然 数n是198.故 选:A(6)设 等 差 数 列 na 的 前n项 和 为2+nS A n B n,则+nSA n Bn,所 以nSn 是 等 差 数 列 因 为10 12212 10S S,所 以nSn 的 公 差 为1,又1 120181 1S a,所 以nSn 是 以 2018 为 首 项,1 为 公 差 的 等 差 数
18、 列,所 以20202018 2019 1 12020S,所 以20202020 S 故 选:C【举 一 反 三】1(2020 全 国 高 三 专 题 练 习)等 差 数 列 na 的 前 m m N 项 和 为 30,前 2 m 项 和 为 100,则 前 3 m 项 和为()A 130 B 170 C 210 D 260【答 案】C【解 析】na 为 等 差 数 列,2 3 2,m m m m mS S S S S 成 等 差 数 列,即330,70,100mS 成 等 差 数 列,330 100 70 2mS,解 得3210mS.故 选:C.2(2020 重 庆 高 三 其 他 模 拟)
19、等 差 数 列 na 的 前n项 和 为nS,已 知312 S,651 S,则9S 的 值 等 于()A 66 B 90 C 117 D 127【答 案】C【解 析】等 差 数 列 na 的 前n项 和 为nS,由 题 意 可 得6 3 9 6 3,S S S S S 成 等 差 数 列,故 3 6 3 9 62 S S S S S,代 入 数 据 可 得 92 51 12 1 1 2 5 S,解 得9117 S 故 选 C3(2020 全 国 高 三 专 题 练 习)等 差 数 列 a n 与 b n 的 前 n 项 和 分 别 为 S n 和 T n,若nnST3 22 1nn,则77ab
20、等 于()A 3727B 3828C 3929D 4030【答 案】A【解 析】77ab7722ab1 131 13a ab b 1 131 13132132a ab b1313ST3 13 22 13 1 3727.故 选:A.4(2020 湖 南 怀 化 市 高 三 期 中)设nS 是 等 差 数 列 na 的 前 n 项 和,若741413aa,则137SS()A 2 B 12C 1413D 1314【答 案】A【解 析】由 题 意,1 1313 71 77 413()13 13 14227()7 7 132a aS aa aS a 故 选:A 5(2021 河 北 承 德)在 等 差
21、数 列 na 中,公 差 0 d,nS 为 na 的 前n项 和,且5 7S S,则 当n为 何 值 时,nS 达 到 最 大 值.()A 8 B 7 C 6 D 5【答 案】C【解 析】因 为 在 等 差 数 列 na 中,5 7S S,所 以6 7 7 50 a a S S,又 公 差 0 d,所 以6 7a a,故6 70,0,a a 所 以 数 列 na 的 前 6 项 为 正 数,从 第 7 项 开 始 为 负 数;因 此,当 6 n 时,nS 达 到 最 大 值.故 选 C6(2020 全 国 高 三 其 他 模 拟)等 差 数 列 na 的 前n项 和 为nS,其 中352a,4
22、14 S,则 当nS 取 得 最 大 值时n的 值 为()A 4 或 5 B 3 或 4 C 4 D 3【答 案】C【解 析】设 na 公 差 为 d,由 题 意 知115224 6 14a da d,解 得11322ad,由 等 差 数 列 前n项 和 公 式,知2152nS n n,对 称 轴 为154n,所 以 当 4 n 时,nS 最 大 故 选:C7(2020 全 国 高 三 专 题 练 习)在 等 差 数 列 na 中,nS 为 其 前n项 和.若20202020 S,且2020 2020002020 20S S,则1a 等 于()A 2021 B 2020 C 2019 D 20
23、18【答 案】D【解 析】na 是 等 差 数 列,nS 为 其 前n项 和,设 公 差 为 d,1(1),2nnS n a n d 112nS da nn,11 2n nS S dn n,所 以 数 列nSn 是 以1a 为 首 项 以2d为 公 差 的 等 差 数 列,则 2020 201 12020 1 20 12020 20 2 2S S d da a 1000 2000 d,解 得 2 d.又 20202020 S,202012020 21 2020 12020 2020 2Sa,12018 a.故 选:D考 向 四 等 差 数 列 定 义 运 用【例 4-1】(2021 吉 林 长
24、 春 市 高 三 二 模 节 选)已 知 数 列 na 的 通 项 公 式 为 2 11na n.,求 证:数 列 na 是等 差 数 列;【答 案】见 解 析【解 析】2 11na n,12 1 11 2 11 2n na a n n(*n N),数 列 na 为 等 差 数 列【例 4-2】(2021 青 海 西 宁 市 节 选)已 知 数 列 na 满 足 1 12,2 2 2nn na a a n,证 明:数 列2nna 为 等差 数 列,并 求 na 的 通 项 公 式;【答 案】=2nna n【解 析】1=2 2nn na a,两 边 同 时 除 以2n,可 得:1112 2n n
25、n na a 1112 2n nn na a,又1112a,数 列2nna 是 以 1 为 首 项,1 为 公 差 的 等 差 数 列;=1 1 12nnan n,=2nna n.【方 法 总 结】等 差 数 列 的 判 定 与 证 明 方 法方 法 解 读 适 合 题 型定 义 法对 于 数 列 a n,a n a n 1(n 2,n N*)为 同 一 常 数 a n 是 等 差 数列 解 答 题 中 的证 明 问 题等 差 中 项 法 2 a n 1 a n a n 2(n 3,n N*)成 立 a n 是 等 差 数 列通 项 公 法 前 n项 和a n p n q(p,q 为 常 数)
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