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第02讲 等差数列及其前n项和
(
考纲导向
小
)
考点要求 考题统计 考情分析
(1) 等差数列的概念和性质 (2) 等差数列的通项与前n项和 2024年Ⅱ卷5分2024年甲卷5分2024年乙卷5分2023年I卷5分2023年甲卷5分2023年乙卷5分2022年乙卷5分2022年北京卷5分
(1)本讲为高考命题热点,题型以选择题为主,考查内容、频率、题型、难度均变化不大; (2)重点是等差数列的概念和性质,掌握等差数列的通项公式与前n项和公式,主要考查等差数列基本量的运算,等差数列的判定和证明,等差数列的通项与前n项和的性质;
(
考试要求
小
)
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.
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考点突破考纲解读
)
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考点梳理
小
)
知识点1:等差数列的概念
1、等差数列定义与基本量
(1)定义:(为常数)
(2)通项: ;
(3)前n项和: ;
知识点2:等差数列的性质
1、等差数列通项性质
若是等差数列,则:
(1)若,则 ;
(2)等差中项:成等差数列 ;若三个数成等差数列,可设为
2、等差数列前n项和性质
设等差数列的前项和为,则有以下性质:
(1)数列仍为等差数列,仍为 ,公差为 ;
(2)项数为偶数的等差数列,有:
(为中间两项);
.
(3)项数为奇数-1的等差数列,有:
(为中间项);
.
(4)若是等差数列,且前项之和分别为,则有 ;
知识点3:等差数列前n项和的最值
1、等差数列前n项和的最值
(1)求最值:
方法1、是等差数列
(为常数,是关于的常数项为0的二次函数)
可以通过求二次函数()的最值来求出的最值.
方法2、 求出的正负分界项
当由不等式组可解得达到最大值时的;
当由不等式组可解得达到最小值时的.
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题型展示
小
)
题型一: 等差数列基本量的运算
【例1】(2024·全国甲卷)记为等差数列的前项和,已知,,则( )
A. B. C. D.
【变式1】设是数列的前项和,且,,则 .
题型二: 等差数列的判定和证明
【例2】(2023·全国新Ⅰ卷)记为数列的前项和,设甲:为等差数列;乙:为等差数列,则( )
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
【变式2】如图,点列{An},{Bn}分别在某锐角的两边上,且,()若的面积( )
A.是等差数列 B.是等差数列
C.是等差数列 D.是等差数列
题型三: 等差数列的性质
【例3】(2024·全国甲卷)已知等差数列的前项和为,若,则( )
A. B. C.1 D.
【变式3】已知等差数列的前n项和Sn,公差d≠0,.记b1=S2,, ,下列等式不可能成立的是( )
A. B.2b4=b2+b6 C. D.
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考场演练
)
【真题1】(2024·全国新Ⅱ卷)记为等差数列的前n项和,若,,则 .
【真题2】(2024·全国甲卷)记为等差数列的前项和,已知,,则( )
A. B. C. D.
【真题3】(2024·全国乙卷)已知等差数列的前项和为,若,则( )
A. B. C.1 D.
【真题4】(2023·全国甲卷)记为等差数列的前项和.若,则( )
A.25 B.22 C.20 D.15
【真题5】(2023·全国乙卷)已知等差数列的公差为,集合,若,则( )
A.-1 B. C.0 D.
【真题6】(2023·全国新Ⅰ卷)记为数列的前项和,设甲:为等差数列;乙:为等差数列,则( )
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
【真题7】(2022·全国乙卷)记为等差数列的前n项和.若,则公差 .
【真题8】(2022·北京)设是公差不为0的无穷等差数列,则“为递增数列”是“存在正整数,当时,”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【真题9】(2020·浙江)已知等差数列的前n项和Sn,公差d≠0,.记b1=S2,, ,下列等式不可能成立的是( )
A. B.2b4=b2+b6 C. D.
【真题10】(2019·全国)记为等差数列的前n项和.已知,则( )
A. B. C. D.
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第02讲 等差数列及其前n项和
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考纲导向
小
)
考点要求 考题统计 考情分析
(1) 等差数列的概念和性质 (2) 等差数列的通项与前n项和 2024年Ⅱ卷5分2024年甲卷5分2024年乙卷5分2023年I卷5分2023年甲卷5分2023年乙卷5分2022年乙卷5分2022年北京卷5分
(1)本讲为高考命题热点,题型以选择题为主,考查内容、频率、题型、难度均变化不大; (2)重点是等差数列的概念和性质,掌握等差数列的通项公式与前n项和公式,主要考查等差数列基本量的运算,等差数列的判定和证明,等差数列的通项与前n项和的性质;
(
考试要求
小
)
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.
(
考点突破考纲解读
)
(
考点梳理
小
)
知识点1:等差数列的概念
1、等差数列定义与基本量
(1)定义:(为常数)
(2)通项:
(3)前n项和:
知识点2:等差数列的性质
1、等差数列通项性质
若是等差数列,则:
(1)若,则;
(2)等差中项:成等差数列;若三个数成等差数列,可设为
2、等差数列前n项和性质
设等差数列的前项和为,则有以下性质:
(1)数列仍为等差数列,仍为等差数列,公差为;
(2)项数为偶数的等差数列,有:
(为中间两项);
.
(3)项数为奇数-1的等差数列,有:
(为中间项);
(4)若是等差数列,且前项之和分别为,则有
知识点3:等差数列前n项和的最值
1、等差数列前n项和的最值
(1)求最值:
方法1、是等差数列
(为常数,是关于的常数项为0的二次函数)
可以通过求二次函数()的最值来求出的最值.
方法2、 求出的正负分界项
当由不等式组可解得达到最大值时的;
当由不等式组可解得达到最小值时的.
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题型展示
小
)
题型一: 等差数列基本量的运算
【例1】(2024·全国甲卷)记为等差数列的前项和,已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
由,则,
则等差数列的公差,故;答案为B.
【变式1】设是数列的前项和,且,,则 .
【答案】
【解析】
原式为 ,即,
即数列是以-1为首项,-1为公差的等差的数列, ,即.
题型二: 等差数列的判定和证明
【例2】(2023·全国新Ⅰ卷)记为数列的前项和,设甲:为等差数列;乙:为等差数列,则( )
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
【答案】C
【解析】
甲:为等差数列,设数列的首项,公差为,即,
则,为等差数列,即甲是乙的充分条件;
乙:为等差数列,即,
即,,
当时,上两式相减得:,当时,上式成立,
,又为常数,
为等差数列,则甲是乙的必要条件;甲是乙的充要条件;答案为C
【变式2】如图,点列{An},{Bn}分别在某锐角的两边上,且,()若的面积( )
A.是等差数列 B.是等差数列
C.是等差数列 D.是等差数列
【答案】A
【解析】
表示点到对面直线的距离(设为)乘以长度的一半,
即,由题目中条件可知的长度为定值,
和两个垂足构成了直角梯形, ,
其中为两条线的夹角,即为定值,,
,
作差:,都为定值,为定值;答案为A.
题型三: 等差数列的性质
【例3】(2024·全国甲卷)已知等差数列的前项和为,若,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【解析】
根据等差数列的性质,,由, ,
故;答案为D.
【变式3】已知等差数列的前n项和Sn,公差d≠0,.记b1=S2,, ,下列等式不可能成立的是( )
A. B.2b4=b2+b6 C. D.
【答案】D
【解析】
对A,数列为等差数列,,A正确;
对B,由题意可知,,,
∴,,,.
∴,,,B正确;
对C,当时,,C正确;
对D,,,
.
当时,,∴即;
当时,,∴即,D错;答案为D.
(
考场演练
)
【真题1】(2024·全国新Ⅱ卷)记为等差数列的前n项和,若,,则 .
【答案】95
【解析】
数列为等差数列,则由题意得,解得,
;故答案为.
【真题2】(2024·全国甲卷)记为等差数列的前项和,已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
由,则,
则等差数列的公差,;答案为B.
【真题3】(2024·全国乙卷)已知等差数列的前项和为,若,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【解析】
,由,
,故;答案为D.
【真题4】(2023·全国甲卷)记为等差数列的前项和.若,则( )
A.25 B.22 C.20 D.15
【答案】C
【解析】
,,,,
,,;答案为C.
【真题5】(2023·全国乙卷)已知等差数列的公差为,集合,若,则( )
A.-1 B. C.0 D.
【答案】B
【解析】
,
函数的周期为3,而,即最多3个不同取值,又,则在中,或,
,即有,解得,
;答案为B
【真题6】(2023·全国新Ⅰ卷)记为数列的前项和,设甲:为等差数列;乙:为等差数列,则( )
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
【答案】C
【解析】
甲:为等差数列,设数列的首项,公差为,即,
则,为等差数列,即甲是乙的充分条件;
乙:为等差数列,即,
即,,
当时,上两式相减得:,当时,上式成立,
,又为常数,
为等差数列,则甲是乙的必要条件;甲是乙的充要条件;答案为C
【真题7】(2022·全国乙卷)记为等差数列的前n项和.若,则公差 .
【答案】2
【解析】
由可得,化简得,
即,解得;故答案为2.
【真题8】(2022·北京)设是公差不为0的无穷等差数列,则“为递增数列”是“存在正整数,当时,”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
设等差数列的公差为,则,记为不超过的最大整数.
若为单调递增数列,则,
若,则当时,;若,则,
由可得,取,则当时,,
“是递增数列”“存在正整数,当时,”;
若存在正整数,当时,,取且,,
假设,令可得,且,
当时,,与题设矛盾,假设不成立,则,即数列是递增数列.
“是递增数列”“存在正整数,当时,”.
“是递增数列”是“存在正整数,当时,”的充分必要条件;答案为C.
【真题9】(2020·浙江)已知等差数列的前n项和Sn,公差d≠0,.记b1=S2,, ,下列等式不可能成立的是( )
A. B.2b4=b2+b6 C. D.
【答案】D
【解析】
对A,数列为等差数列,,A正确;
对B,由题意可知,,,
∴,,,.
∴,,,B正确;
对C,当时,,C正确;
对D,,,
.
当时,,∴即;
当时,,∴即,D错;答案为D.
【真题10】(2019·全国)记为等差数列的前n项和.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
,解得,∴,答案为A.
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