第一课时 等差数列的定义
1.下列说法正确的为( )
A.若a,b,c成等差数列,则,,成等差数列
B.若a,b,c成等差数列,则log2a,log2b,log2c成等差数列
C.若a,b,c成等差数列,则a+2,b+2,c+2成等差数列
D.若a,b,c成等差数列,则2a,2b,2c成等差数列
2.在数列{an}中,a1=3,a10=21,已知an=pn+q(p,q为常数),则a2 025=( )
A.4 048 B.4 049
C.4 050 D.4 051
3.若等差数列{an}中,已知a1=,a2+a5=4,an=35,则n=( )
A.50 B.51 C.52 D.53
4.《九章算术》是中国古代张苍、耿寿昌所撰写的一部数学专著,全书总结了战国、秦、汉时期的数学成就.其中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等,问各得几何?”其意思为:“今有5人分5钱,各人所得钱数依次为等差数列,其中前2人所得之和与后3人所得之和相等,问各得多少钱?”.则第4人所得钱数为( )
A.钱 B.钱
C.钱 D.1钱
5.(多选)若数列{an}满足a1=1,3an+1=3an+1,n∈N+,则数列{an}是( )
A.公差为1的等差数列
B.公差为的等差数列
C.通项公式为an=+的等差数列
D.通项公式为an=+1的等差数列
6.(多选)若等差数列{an}和{bn}的公差均为d(d≠0),则下列数列中是等差数列的是( )
A.{λan}(λ为常数) B.{an+bn}
C.{-} D.{anbn}
7.在等差数列{an}中,a3=7,a5=a2+6,则a1= ,a6= .
8.写出一个公差为2且“前3项之和小于第3项”的等差数列an= .
9.数列{an}是首项为2,公差为3的等差数列,数列{bn}是首项为-2,公差为4的等差数列.若an=bn,则n的值为 .
10.已知等差数列{an}:3,7,11,15,….
(1)135,4m+19(m∈N+)是数列{an}中的项吗?试说明理由;
(2)若ap,aq(p,q∈N+)是数列{an}中的项,则2ap+3aq是数列{an}中的项吗?并说明你的理由.
11.(多选)如果a1,a2,…,a8为各项都大于零的等差数列,且公差d≠0,则( )
A.a3a6>a4a5 B.a3a6<a4a5
C.a3+a6=a4+a5 D.a3a6=a4a5
12.如果有穷数列a1,a2,…,am(m∈N+)满足条件:a1=am,a2=am-1,…,am=a1,那么称其为“对称”数列.已知在21项的“对称”数列{cn}中,c11,c12,…,c21是以1为首项,2为公差的等差数列,则c2= .
13.已知数列{an},a1=1,an+1=2an+2n.
(1)设bn=,证明:数列{bn}是等差数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
14.我国古代著名的《周髀算经》中提到:凡八节二十四气,气损益九寸九分六分分之一;冬至晷(ɡuǐ)长一丈三尺五寸,夏至晷长一尺六寸.意思是:一年有二十四个节气,每相邻两个节气之间的日影长度差为99分;且“冬至”时日影长度最大,为1 350分;“夏至”时日影长度最小,为160分.则“立春”时日影长度为( )
A.953分 B.1 052分
C.1 151分 D.1 250分
15.数列{an}满足a1=2,an+1=(λ-3)an+2n(n∈N+).
(1)当a2=-1时,求λ及a3的值;
(2)是否存在实数λ,使数列{an}为等差数列?若存在求其通项公式;若不存在说明理由.
第一课时 等差数列的定义
1.C 由等差数列的定义可知A、B、D均错误,只有选项C正确.
2.D 法一 根据题意可知数列{an}为等差数列,且公差d==2,故a2 025=a1+(2 025-1)d=3+2 024×2=4 051.
法二 由题易得数列{an}为等差数列,则=,解得a2 025=4 051.
3.D 设公差为d,依题意,a2+a5=a1+d+a1+4d=4,代入a1=,得d=.所以an=a1+(n-1)d=+(n-1)×=n-,令an=35,解得n=53.
4.C 设从前到后的5个人所得钱数构成首项为a1,公差为d的等差数列{an},则有a1+a2=a3+a4+a5,a1+a2+a3+a4+a5=5,故解得则a4=a1+3d=-=.故选C.
5.BC 由3an+1=3an+1,得3an+1-3an=1,即an+1-an=.所以数列{an}是公差为的等差数列.又因为a1=1,得到an=1+(n-1)×=+,故选B、C.
6.ABC 对于A,由λan+1-λan=λ(an+1-an)=λd,为常数,知数列{λan}是等差数列;对于B,由an+1+bn+1-(an+bn)=(an+1-an)+(bn+1-bn)=2d,为常数,知数列{an+bn}是等差数列;对于C,由--(-)=(an+1-an)·(an+1+an)-(bn+1-bn)(bn+1+bn)=d[2a1+(2n-1)d]-d[2b1+(2n-1)d]=2d(a1-b1),为常数,知数列{-}是等差数列;对于D,由an+1bn+1-anbn=(an+d)·(bn+d)-anbn=d2+d(an+bn),不为常数,知数列{anbn}不是等差数列.
7.3 13 解析:设等差数列{an}的公差为d,由题意得解得∴an=a1+(n-1)d=3+(n-1)×2=2n+1.∴a6=2×6+1=13.
8.2n-6(答案不唯一) 解析:要满足“前3项之和小于第3项”,则a1+a2+a3<a3,即a1+a2<0,则不妨设a1=-4,a2=-2,则an=-4+(n-1)×2=2n-6.
9.5 解析:an=2+(n-1)×3=3n-1,bn=-2+(n-1)×4=4n-6,令an=bn,得3n-1=4n-6,∴n=5.
10.解:因为a1=3,d=4,
所以an=a1+(n-1)d=4n-1.
(1)令an=4n-1=135,所以n=34,
所以135是数列{an}中的第34项.
令an=4n-1=4m+19,则n=m+5∈N+.
所以4m+19是{an}中的第m+5项.
(2)因为ap,aq是{an}中的项,
所以ap=4p-1,aq=4q-1.
所以2ap+3aq=2(4p-1)+3(4q-1)
=8p+12q-5=4(2p+3q-1)-1,
因为2p+3q-1∈N+,
所以2ap+3aq是{an}中的第2p+3q-1项.
11.BC 设公差为d,由通项公式,得a3=a1+2d,a6=a1+5d,那么a3+a6=2a1+7d,a3a6=(a1+2d)(a1+5d)=+7a1d+10d2,同理a4+a5=2a1+7d,a4a5=+7a1d+12d2,显然a3a6-a4a5=-2d2<0,故选B、C.
12.19 解析:因为c11,c12,…,c21是以1为首项,2为公差的等差数列,所以c20=1+9×2=19.又因为数列{cn}为21项的“对称”数列,所以c2=c20=19.
13.解:(1)证明:因为an+1=2an+2n,所以==+1,所以-=1,n∈N+.
又因为bn=,所以bn+1-bn=1.所以数列{bn}是等差数列,其首项b1=1,公差为1.
(2)由(1)知bn=1+(n-1)×1=n,
所以an=2n-1bn=n·2n-1.
14.B 一年有二十四个节气,每相邻两个节气之间的日影长度差为99分,且“冬至”时日影长度最大,为1 350分;“夏至”时日影长度最小,为160分.从“冬至”到“立春”有:“小寒”和“大寒”,且日影长变短,所以“立春”时日影长度为:1 350+×3=1 052(分).
15.解:(1)∵a1=2,a2=-1,a2=(λ-3)a1+2,∴λ=.
∴a3=-a2+22,∴a3=.
(2)不存在实数λ使数列成等差数列.
理由如下:∵a1=2,an+1=(λ-3)an+2n,
∴a2=(λ-3)a1+2=2λ-4.
a3=(λ-3)a2+4=2λ2-10λ+16.
若数列{an}为等差数列,则a3-a2=a2-a1.
即λ2-7λ+13=0.
∵Δ=49-4×13<0,∴方程无实数解.
∴不存在实数λ使数列{an}成等差数列.
2 / 2第一课时 等差数列的定义
新课程标准解读 核心素养
1.通过生活中的实例,理解等差数列的概念和通项公式的意义 数学抽象
2.能在具体的问题情境中,发现数列的等差关系,并解决相应的问题 逻辑推理、数学运算
3.体会等差数列与一元一次函数的关系 数学抽象
观察下列现实生活中的数列:
(1)全国统一鞋号中,成年女鞋的各种尺码(单位:cm)由大至小可组成数列
25,24.5,24,23.5,23,22.5,22,21.5,21.①
(2)某住宅小区2020~2024年的绿化建设有如下数据:
年份 2020 2021 2022 2023 2024
绿化覆盖率/% 15.8 17.8 19.8 21.8 23.8
2020~2024年各年的绿化覆盖率组成数列
15.8%,17.8%,19.8%,21.8%,23.8%. ②
(3)某电信公司的一种计费标准是:通话时间不超过3 min,收话费0.2元,以后每分钟(不足1 min按1 min计)收话费0.1元.那么通话费按从小到大的次序依次组成数列
0.2,0.2+0.1,0.2+0.1×2,0.2+0.1×3,…. ③
【问题】 以上数列有什么共同的特点?
知识点一 等差数列的定义
如果数列{an}从第2项起,每一项与它的前一项之差都等于 常数d,即an+1-an=d恒成立,则称{an}为等差数列,其中 称为等差数列的公差.
【想一想】
1.若一个数列从第2项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列吗?
2.将有穷等差数列{an}的所有项倒序排列,所成数列仍是等差数列吗?如果是,公差是什么?如果不是,请说明理由.
(多选)下列数列中是等差数列的有( )
A.-10,-12,-14,-16,-18
B.-2,-1,0,1,2
C.5,8,11,14
D.1,2,2,2,2
知识点二 等差数列的通项公式
已知等差数列{an}的首项为a1,公差为d.
递推公式 通项公式
=d(n≥2) an= (n∈N+)
【想一想】
1.等差数列的通项公式与一次函数有什么关系?
2.等差数列的单调性与公差有何关系?
3.等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d是什么函数模型?
1.已知等差数列{an}中,首项a1=4,公差d=-2,则通项公式an等于( )
A.4-2n B.2n-4
C.6-2n D.2n-6
2.在等差数列{an}中,若a1·a3=8,a2=3,则公差d=( )
A.1 B.-1
C.±1 D.±2
题型一 等差数列的判断
【例1】 已知数列{an}的通项公式如下,分别判断数列{an}是否为等差数列:
(1)an=4-2n;(2)an=(3)an=n2+n.
尝试解答
通性通法
定义法判断数列{an}是否为等差数列的步骤
判断数列{an}是否为等差数列,主要是利用等差数列的定义,即验证其通项是否满足an+1-an=d(n∈N+).具体步骤为:
(1)作差an+1-an,并对上式进行变形;
(2)若an+1-an是常数(即一个与n无关的数),则数列{an}是等差数列,否则数列{an}不是等差数列.
【跟踪训练】
在数列{an},{bn}中,已知a1=,且2an+1=an+,bn=2nan,求证:数列{bn}为等差数列.
题型二 等差数列的通项公式及应用
【例2】 (1)在等差数列{an}中,已知a4=7,a10=25,求通项公式an;
(2)已知数列{an}为等差数列,a3=,a7=-,求a15的值.
尝试解答
【母题探究】
(变条件)本例(1)中条件变为“a3+a8+a13=12,a3a8a13=28”问题不变.
通性通法
1.应用等差数列的通项公式求a1和d,运用了方程的思想.一般地,可由am=a,an=b,得求出a1和d,从而确定通项公式.
2.若已知等差数列中的任意两项am,an,求通项公式或其他项时,则运用an=am+(n-m)d较为简捷.
【跟踪训练】
在等差数列{an}中.
(1)已知a5=-1,a8=2,求a1与d;
(2)已知a1+a6=12,a4=7,求a9.
题型三 灵活设元求解等差数列
【例3】 (1)三个数成等差数列,其和为9,前两项之积为后一项的6倍,求这三个数;
(2)四个数成递增等差数列,中间两项的和为2,首末两项的积为-8,求这四个数.
尝试解答
通性通法
常见设元技巧
(1)某两个数是等差数列中的连续两个数且知其和,可设这两个数为a-d,a+d,公差为2d;
(2)三个数成等差数列且知其和,常设此三数为a-d,a,a+d,公差为d;
(3)四个数成等差数列且知其和,常设成a-3d,a-d,a+d,a+3d,公差为2d.
【跟踪训练】
已知成等差数列的四个数,四个数之和为26,第二个数与第三个数之积为40,求这四个数.
1.(多选)下列数列中,是等差数列的是( )
A.1,4,7,10 B.lg 2,lg 4,lg 8,lg 16
C.25,24,23,22 D.10,8,6,4,2
2.已知等差数列{an}的通项公式为an=3-4n,则数列{an}的首项与公差分别是( )
A.1,4 B.-1,-4
C.4,1 D.-4,-1
3.在等差数列{an}中,已知a4=10,a14=70,则an= .
4.若数列{an}是首项a1=1,公差d=3的等差数列,如果an=2 023,则n= .
5.已知数列{an}满足a1=1.若点在直线x-y+1=0上,则an= .
第一课时 等差数列的定义
【基础知识·重落实】
知识点一
同一个 d
想一想
1.提示:不一定.必须是同一个常数.即全部的后项减去前一项都等于同一个常数,否则这个数列不能称为等差数列.
2.提示:不妨设{an}为a,a+d,a+2d,a+3d,a+4d,…,a+nd,则所有项倒序排列所成数列为数列{bn}:a+nd,…,a+4d,a+3d,a+2d,a+d,a.{bn}仍是等差数列,且公差是-d.
自我诊断
ABC A中数列的公差为-2,是等差数列;B中数列的公差为1,是等差数列;C中数列的公差为3,是等差数列;D中,2-1=1,2-2=0,差不是同一个常数,因此该数列不是等差数列.
知识点二
an-an-1 a1+(n-1)d
想一想
1.提示:由等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d可得an=dn+(a1-d),如果设p=d,q=a1-d,那么an=pn+q,其中p,q是常数.当p≠0时,an是关于n的一次函数;当p=0时,an=q,等差数列为常数列.
2.提示:当d>0时是递增数列,当d<0时是递减数列,当d=0时是常数列.
3.提示:d≠0时,一次函数;d=0时,常数函数.
自我诊断
1.C ∵a1=4,d=-2,∴an=4+(n-1)×(-2)=6-2n.
2.C 由已知得解得d=±1.
【典型例题·精研析】
【例1】 解:(1)∵an=4-2n,∴an+1=4-2(n+1)=2-2n.
∴an+1-an=(2-2n)-(4-2n)=-2.
故数列{an}是等差数列.
(2)由通项公式可知,当n≥3时,显然an-an-1=1,即数列从第3项开始,每一项与前一项的差是同一个常数,即a3-a2=a4-a3=…=1,但a2-a1=0,因此数列{an}不是等差数列.
(3)∵an+1-an=(n+1)2+(n+1)-(n2+n)=2n+2,不是常数,故数列{an}不是等差数列.
跟踪训练
证明:法一 由2an+1=an+得an+1=an+,所以bn+1-bn=2n+1an+1-2nan=2n+1-2nan=1,即bn+1-bn=1,所以数列{bn}是以b1=2a1=1为首项,1为公差的等差数列.
法二 在2an+1=an+的两边同时乘以2n得2n+1an+1=2nan+1,即bn+1-bn=1,所以数列{bn}是以b1=2a1=1为首项,1为公差的等差数列.
【例2】 解:(1)设等差数列的首项为a1,公差为d,
∵a4=7,a10=25,
则得
∴an=-2+(n-1)×3=3n-5,
∴通项公式an=3n-5(n∈N+).
(2)设等差数列的首项为a1,公差为d,
由得
解得a1=,d=-.
∴a15=a1+(15-1)d=+14×=-.
母题探究
解:设{an}的首项为a1,公差为d,则由a3+a8+a13=12,得a1+7d=4,∴a1=4-7d.
代入a3a8a13=28,整理得(4-5d)×4×(4+5d)=28,
解得d=±.
当d=时,a1=-,an=n-;
当d=-时,a1=,an=-n+.
跟踪训练
解:(1)∵a5=-1,a8=2,
∴解得
(2)设数列{an}的公差为d.
由已知得解得
∴an=1+(n-1)×2=2n-1,∴a9=2×9-1=17.
【例3】 解:(1)设这三个数依次为a-d,a,a+d,
则
解得∴这三个数为4,3,2.
(2)法一 设这四个数为a-3d,a-d,a+d,a+3d(公差为2d),依题意,2a=2,且(a-3d)(a+3d)=-8,
即a=1,a2-9d2=-8,
∴d2=1,∴d=1或d=-1.
又∵四个数成递增等差数列,∴d>0,
∴d=1,故所求的四个数为-2,0,2,4.
法二 若设这四个数为a,a+d,a+2d,a+3d(公差为d),
依题意,2a+3d=2,且a(a+3d)=-8,
把a=1-d代入a(a+3d)=-8,
得=-8,
即1-d2=-8,
化简得d2=4,∴d=2或d=-2.
又∵四个数成递增等差数列,∴d>0,∴d=2,a=-2.
故所求的四个数为-2,0,2,4.
跟踪训练
解:设这四个数依次为a-3d,a-d,a+d,a+3d(公差为2d).
由题设知
解得或
故这四个数为2,5,8,11或11,8,5,2.
随堂检测
1.ABD 根据等差数列的定义,可得:A中,满足4-1=7-4=10-7=3(常数),所以是等差数列;
B中,满足lg 4-lg 2=lg 8-lg 4=lg 16-lg 8=lg 2(常数),所以是等差数列;
C中,因为24-25≠23-24≠22-23,不满足等差数列的定义,所以不是等差数列;
D中,满足8-10=6-8=4-6=2-4=-2(常数),所以是等差数列.故选A、B、D.
2.B 因为当n=1时,a1=-1,当n=2时,a2=3-4×2=-5,所以公差d=a2-a1=-4.
3.6n-14 解析:法一 设公差为d,则解得所以an=a1+(n-1)d=6n-14.
法二 设公差为d,则d===6,an=a4+(n-4)·d=10+6(n-4)=6n-14.
4.675 解析:令1+3(n-1)=2 023,解得n=675.
5.n2 解析:由点在直线x-y+1=0上,得-+1=0,即-=1,∴数列为等差数列,且公差d=1.又=1,∴=1+(n-1)×1=n,即an=n2.
3 / 3(共62张PPT)
第一课时 等差数列的定义
新课程标准解读 核心素养
1.通过生活中的实例,理解等差数列的概念和通项
公式的意义 数学抽象
2.能在具体的问题情境中,发现数列的等差关系,
并解决相应的问题 逻辑推理、数学
运算
3.体会等差数列与一元一次函数的关系 数学抽象
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
观察下列现实生活中的数列:
(1)全国统一鞋号中,成年女鞋的各种尺码(单位:cm)由大
至小可组成数列
25,24.5,24,23.5,23,22.5,22,21.5,21. ①
(2)某住宅小区2020~2024年的绿化建设有如下数据:
年份 2020 2021 2022 2023 2024
绿化覆盖率/% 15.8 17.8 19.8 21.8 23.8
2020~2024年各年的绿化覆盖率组成数列
15.8%,17.8%,19.8%,21.8%,23.8%. ②
(3)某电信公司的一种计费标准是:通话时间不超过3 min,收
话费0.2元,以后每分钟(不足1 min按1 min计)收话费0.1元.那么通
话费按从小到大的次序依次组成数列
0.2,0.2+0.1,0.2+0.1×2,0.2+0.1×3,…. ③
【问题】 以上数列有什么共同的特点?
知识点一 等差数列的定义
如果数列{an}从第2项起,每一项与它的前一项之差都等于
常数d,即an+1-an=d恒成立,则称{an}为等差数列,其
中 称为等差数列的公差.
同一
个
d
【想一想】
1. 若一个数列从第2项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个
数列是等差数列吗?
提示:不一定.必须是同一个常数.即全部的后项减去前一项都等于
同一个常数,否则这个数列不能称为等差数列.
2. 将有穷等差数列{an}的所有项倒序排列,所成数列仍是等差数列
吗?如果是,公差是什么?如果不是,请说明理由.
提示:不妨设{an}为a,a+d,a+2d,a+3d,a+4d,…,a
+nd,则所有项倒序排列所成数列为数列{bn}:a+nd,…,a+
4d,a+3d,a+2d,a+d,a.{bn}仍是等差数列,且公差是
-d.
(多选)下列数列中是等差数列的有( )
A. -10,-12,-14,-16,-18
B. -2,-1,0,1,2
C. 5,8,11,14
D. 1,2,2,2,2
解析:ABC A中数列的公差为-2,是等差数列;B中数列的公差为
1,是等差数列;C中数列的公差为3,是等差数列;D中,2-1=1,2
-2=0,差不是同一个常数,因此该数列不是等差数列.
知识点二 等差数列的通项公式
已知等差数列{an}的首项为a1,公差为d.
递推公式 通项公式
=d(n≥2) an=
(n∈N+)
an-an-1
a1+(n-1)d
【想一想】
1. 等差数列的通项公式与一次函数有什么关系?
提示:由等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d可得an=dn+
(a1-d),如果设p=d,q=a1-d,那么an=pn+q,其中
p,q是常数.当p≠0时,an是关于n的一次函数;当p=0时,an
=q,等差数列为常数列.
2. 等差数列的单调性与公差有何关系?
提示:当d>0时是递增数列,当d<0时是递减数列,当d=0时是
常数列.
3. 等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d是什么函数模型?
提示:d≠0时,一次函数;d=0时,常数函数.
1. 已知等差数列{an}中,首项a1=4,公差d=-2,则通项公式an等
于( )
A. 4-2n B. 2n-4
C. 6-2n D. 2n-6
解析:C ∵a1=4,d=-2,∴an=4+(n-1)×(-2)=6
-2n.
2. 在等差数列{an}中,若a1·a3=8,a2=3,则公差d=( )
A. 1 B. -1
C. ±1 D. ±2
解析:C 由已知得解得d=±1.
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 等差数列的判断
【例1】 已知数列{an}的通项公式如下,分别判断数列{an}是否为
等差数列:
(1)an=4-2n;(2)an=(3)an=n2+n.
解:(1)∵an=4-2n,
∴an+1=4-2(n+1)=2-2n.
∴an+1-an=(2-2n)-(4-2n)=-2.
故数列{an}是等差数列.
(2)由通项公式可知,当n≥3时,显然an-an-1=1,即数列
从第3项开始,每一项与前一项的差是同一个常数,即a3-a2=
a4-a3=…=1,但a2-a1=0,因此数列{an}不是等差数列.
(3)∵an+1-an=(n+1)2+(n+1)-(n2+n)=2n+
2,不是常数,故数列{an}不是等差数列.
通性通法
定义法判断数列{an}是否为等差数列的步骤
判断数列{an}是否为等差数列,主要是利用等差数列的定义,即
验证其通项是否满足an+1-an=d(n∈N+).具体步骤为:
(1)作差an+1-an,并对上式进行变形;
(2)若an+1-an是常数(即一个与n无关的数),则数列{an}是等差
数列,否则数列{an}不是等差数列.
【跟踪训练】
在数列{an},{bn}中,已知a1= ,且2an+1=an+ ,bn=
2nan,求证:数列{bn}为等差数列.
证明:法一 由2an+1=an+ 得an+1= an+ ,所以bn+1
-bn=2n+1an+1-2nan=2n+1 -2nan=1,即bn+1-bn
=1,所以数列{bn}是以b1=2a1=1为首项,1为公差的等差数列.
法二 在2an+1=an+ 的两边同时乘以2n得2n+1an+1=2nan+1,
即bn+1-bn=1,所以数列{bn}是以b1=2a1=1为首项,1为公差的等
差数列.
题型二 等差数列的通项公式及应用
【例2】 (1)在等差数列{an}中,已知a4=7,a10=25,求通项公
式an;
解:(1)设等差数列的首项为a1,公差为d,
∵a4=7,a10=25,
则得
∴an=-2+(n-1)×3=3n-5,
∴通项公式an=3n-5(n∈N+).
(2)已知数列{an}为等差数列,a3= ,a7=- ,求a15的值.
解:(2)设等差数列的首项为a1,公差为d,
由得
解得a1= ,d=- .
∴a15=a1+(15-1)d= +14× =- .
【母题探究】
(变条件)本例(1)中条件变为“a3+a8+a13=12,a3a8a13=
28”问题不变.
解:设{an}的首项为a1,公差为d,则由a3+a8+a13=12,得a1+7d
=4,∴a1=4-7d.
代入a3a8a13=28,整理得(4-5d)×4×(4+5d)=28,
解得d=± .
当d= 时,a1=- ,an= n- ;
当d=- 时,a1= ,an=- n+ .
通性通法
1. 应用等差数列的通项公式求a1和d,运用了方程的思想.一般地,
可由am=a,an=b,得求出a1和d,从而
确定通项公式.
2. 若已知等差数列中的任意两项am,an,求通项公式或其他项时,
则运用an=am+(n-m)d较为简捷.
【跟踪训练】
在等差数列{an}中.
(1)已知a5=-1,a8=2,求a1与d;
解:(1)∵a5=-1,a8=2,
∴解得
(2)已知a1+a6=12,a4=7,求a9.
解:(2)设数列{an}的公差为d.
由已知得解得
∴an=1+(n-1)×2=2n-1,
∴a9=2×9-1=17.
题型三 灵活设元求解等差数列
【例3】 (1)三个数成等差数列,其和为9,前两项之积为后一项
的6倍,求这三个数;
解:(1)设这三个数依次为a-d,a,a+d,
则
解得∴这三个数为4,3,2.
(2)四个数成递增等差数列,中间两项的和为2,首末两项的积为-
8,求这四个数.
解:(2)法一 设这四个数为a-3d,a-d,a+d,a+3d
(公差为2d),
依题意,2a=2,且(a-3d)(a+3d)=-8,
即a=1,a2-9d2=-8,
∴d2=1,∴d=1或d=-1.
又∵四个数成递增等差数列,∴d>0,
∴d=1,故所求的四个数为-2,0,2,4.
法二 若设这四个数为a,a+d,a+2d,a+3d(公差为d),
依题意,2a+3d=2,且a(a+3d)=-8,
把a=1- d代入a(a+3d)=-8,
得 =-8,即1- d2=-8,
化简得d2=4,∴d=2或d=-2.
又∵四个数成递增等差数列,∴d>0,∴d=2,a=-2.
故所求的四个数为-2,0,2,4.
通性通法
常见设元技巧
(1)某两个数是等差数列中的连续两个数且知其和,可设这两个数
为a-d,a+d,公差为2d;
(2)三个数成等差数列且知其和,常设此三数为a-d,a,a+d,
公差为d;
(3)四个数成等差数列且知其和,常设成a-3d,a-d,a+d,a
+3d,公差为2d.
【跟踪训练】
已知成等差数列的四个数,四个数之和为26,第二个数与第三个数
之积为40,求这四个数.
解:设这四个数依次为a-3d,a-d,a+d,a+3d(公差为
2d).
由题设知
解得或
故这四个数为2,5,8,11或11,8,5,2.
1. (多选)下列数列中,是等差数列的是( )
A. 1,4,7,10 B. lg 2,lg 4,lg 8,lg 16
C. 25,24,23,22 D. 10,8,6,4,2
解析:ABD 根据等差数列的定义,可得:A中,满足4-1=7-4
=10-7=3(常数),所以是等差数列;B中,满足lg 4-lg 2=lg
8-lg 4=lg 16-lg 8=lg 2(常数),所以是等差数列;C中,因为
24-25≠23-24≠22-23,不满足等差数列的定义,所以不是等差数
列;D中,满足8-10=6-8=4-6=2-4=-2(常数),所以是
等差数列.故选A、B、D.
2. 已知等差数列{an}的通项公式为an=3-4n,则数列{an}的首项与
公差分别是( )
A. 1,4 B. -1,-4
C. 4,1 D. -4,-1
解析:B 因为当n=1时,a1=-1,当n=2时,a2=3-4×2=-
5,所以公差d=a2-a1=-4.
3. 在等差数列{an}中,已知a4=10,a14=70,则an= .
解析:法一 设公差为d,则解得所
以an=a1+(n-1)d=6n-14.
6n-14
法二 设公差为d,则d= = =6,an=a4+(n-4)·d=10
+6(n-4)=6n-14.
4. 若数列{an}是首项a1=1,公差d=3的等差数列,如果an=2 023,
则n= .
解析:令1+3(n-1)=2 023,解得n=675.
675
5. 已知数列{an}满足a1=1.若点 在直线x-y+1=0上,
则an= .
解析:由点 在直线x-y+1=0上,得 - +1=
0,即 - =1,∴数列 为等差数列,且公差d=1.又 =
1,∴ =1+(n-1)×1=n,即an=n2.
n2
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 下列说法正确的为( )
A. 若a,b,c成等差数列,则 , , 成等差数列
B. 若a,b,c成等差数列,则log2a,log2b,log2c成等差数列
C. 若a,b,c成等差数列,则a+2,b+2,c+2成等差数列
D. 若a,b,c成等差数列,则2a,2b,2c成等差数列
解析: 由等差数列的定义可知A、B、D均错误,只有选项C
正确.
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2. 在数列{an}中,a1=3,a10=21,已知an=pn+q(p,q为常
数),则a2 025=( )
A. 4 048 B. 4 049
C. 4 050 D. 4 051
解析: 法一 根据题意可知数列{an}为等差数列,且公差d=
=2,故a2 025=a1+(2 025-1)d=3+2 024×2=4 051.
法二 由题易得数列{an}为等差数列,则 = ,解得a2
025=4 051.
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3. 若等差数列{an}中,已知a1= ,a2+a5=4,an=35,则n=
( )
A. 50 B. 51
C. 52 D. 53
解析: 设公差为d,依题意,a2+a5=a1+d+a1+4d=4,代
入a1= ,得d= .所以an=a1+(n-1)d= +(n-1)×
= n- ,令an=35,解得n=53.
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4. 《九章算术》是中国古代张苍、耿寿昌所撰写的一部数学专著,全
书总结了战国、秦、汉时期的数学成就.其中有如下问题:“今有
五人分五钱,令上二人所得与下三人等,问各得几何?”其意思
为:“今有5人分5钱,各人所得钱数依次为等差数列,其中前2人
所得之和与后3人所得之和相等,问各得多少钱?”.则第4人所得
钱数为( )
A. 钱 B. 钱 C. 钱 D. 1钱
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解析: 设从前到后的5个人所得钱数构成首项为a1,公差为d的
等差数列{an},则有a1+a2=a3+a4+a5,a1+a2+a3+a4+a5=
5,故解得则a4=a1+3d= - = .故
选C.
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5. (多选)若数列{an}满足a1=1,3an+1=3an+1,n∈N+,则数列
{an}是( )
A. 公差为1的等差数列
B. 公差为 的等差数列
C. 通项公式为an= + 的等差数列
D. 通项公式为an= +1的等差数列
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解析: 由3an+1=3an+1,得3an+1-3an=1,即an+1-an=
.所以数列{an}是公差为 的等差数列.又因为a1=1,得到an=1
+(n-1)× = + ,故选B、C.
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6. (多选)若等差数列{an}和{bn}的公差均为d(d≠0),则下列数
列中是等差数列的是( )
A. {λan}(λ为常数) B. {an+bn}
C. { - } D. {anbn}
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解析: 对于A,由λan+1-λan=λ(an+1-an)=λd,
为常数,知数列{λan}是等差数列;对于B,由an+1+bn+1-(an
+bn)=(an+1-an)+(bn+1-bn)=2d,为常数,知数列{an
+bn}是等差数列;对于C,由 - -( - )=(an+
1-an)·(an+1+an)-(bn+1-bn)(bn+1+bn)=d[2a1+
(2n-1)d]-d[2b1+(2n-1)d]=2d(a1-b1),为常数,
知数列{ - }是等差数列;对于D,由an+1bn+1-anbn=(an
+d)(bn+d)-anbn=d2+d(an+bn),不为常数,知数列
{anbn}不是等差数列.
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7. 在等差数列{an}中,a3=7,a5=a2+6,则a1= ,a6
= .
解析:设等差数列{an}的公差为d,由题意得
解得∴an=a1+(n-1)d=3+
(n-1)×2=2n+1.∴a6=2×6+1=13.
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8. 写出一个公差为2且“前3项之和小于第3项”的等差数列an=
.
解析:要满足“前3项之和小于第3项”,则a1+a2+a3<a3,即a1
+a2<0,则不妨设a1=-4,a2=-2,则an=-4+(n-1)×2
=2n-6.
2n
-6(答案不唯一)
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9. 数列{an}是首项为2,公差为3的等差数列,数列{bn}是首项为-
2,公差为4的等差数列.若an=bn,则n的值为 .
解析:an=2+(n-1)×3=3n-1,bn=-2+(n-1)×4=
4n-6,令an=bn,得3n-1=4n-6,∴n=5.
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10. 已知等差数列{an}:3,7,11,15,….
(1)135,4m+19(m∈N+)是数列{an}中的项吗?试说明
理由;
令an=4n-1=135,所以n=34,
所以135是数列{an}中的第34项.
令an=4n-1=4m+19,则n=m+5∈N+.
所以4m+19是{an}中的第m+5项.
解:因为a1=3,d=4,
所以an=a1+(n-1)d=4n-1.
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(2)若ap,aq(p,q∈N+)是数列{an}中的项,则2ap+3aq是
数列{an}中的项吗?并说明你的理由.
解:因为ap,aq是{an}中的项,
所以ap=4p-1,aq=4q-1.
所以2ap+3aq=2(4p-1)+3(4q-1)
=8p+12q-5=4(2p+3q-1)-1,
因为2p+3q-1∈N+,
所以2ap+3aq是{an}中的第2p+3q-1项.
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11. (多选)如果a1,a2,…,a8为各项都大于零的等差数列,且公
差d≠0,则( )
A. a3a6>a4a5 B. a3a6<a4a5
C. a3+a6=a4+a5 D. a3a6=a4a5
解析: 设公差为d,由通项公式,得a3=a1+2d,a6=a1+
5d,那么a3+a6=2a1+7d,a3a6=(a1+2d)(a1+5d)=
+7a1d+10d2,同理a4+a5=2a1+7d,a4a5= +7a1d+
12d2,显然a3a6-a4a5=-2d2<0,故选B、C.
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12. 如果有穷数列a1,a2,…,am(m∈N+)满足条件:a1=am,a2
=am-1,…,am=a1,那么称其为“对称”数列.已知在21项的
“对称”数列{cn}中,c11,c12,…,c21是以1为首项,2为公差
的等差数列,则c2= .
解析:因为c11,c12,…,c21是以1为首项,2为公差的等差数
列,所以c20=1+9×2=19.又因为数列{cn}为21项的“对称”数
列,所以c2=c20=19.
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13. 已知数列{an},a1=1,an+1=2an+2n.
(1)设bn= ,证明:数列{bn}是等差数列;
解:证明:因为an+1=2an+2n,所以 =
= +1,所以 - =1,n∈N+.
又因为bn= ,所以bn+1-bn=1.所以数列{bn}是等差数
列,其首项b1=1,公差为1.
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(2)求数列{an}的通项公式.
解:由(1)知bn=1+(n-1)×1=n,
所以an=2n-1bn=n·2n-1.
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14. 我国古代著名的《周髀算经》中提到:凡八节二十四气,气损益
九寸九分六分分之一;冬至晷(ɡuǐ)长一丈三尺五寸,夏至晷长
一尺六寸.意思是:一年有二十四个节气,每相邻两个节气之间的
日影长度差为99 分;且“冬至”时日影长度最大,为1 350分;
“夏至”时日影长度最小,为160分.则“立春”
时日影长度为( )
A. 953 分 B. 1 052 分
C. 1 151 分 D. 1 250 分
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解析: 一年有二十四个节气,每相邻两个节气之间的日影长
度差为99 分,且“冬至”时日影长度最大,为1 350分;“夏
至”时日影长度最小,为160分.从“冬至”到“立春”有:“小
寒”和“大寒”,且日影长变短,所以“立春”时日影长度为:1
350+ ×3=1 052 (分).
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15. 数列{an}满足a1=2,an+1=(λ-3)an+2n(n∈N+).
(1)当a2=-1时,求λ及a3的值;
解: ∵a1=2,a2=-1,a2=(λ-3)a1+2,
∴λ= .
∴a3=- a2+22,∴a3= .
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(2)是否存在实数λ,使数列{an}为等差数列?若存在求其通项
公式;若不存在说明理由.
解: 不存在实数λ使数列 成等差数列.
理由如下:∵a1=2,an+1=(λ-3)an+2n,
∴a2=(λ-3)a1+2=2λ-4.
a3=(λ-3)a2+4=2λ2-10λ+16.
若数列{an}为等差数列,则a3-a2=a2-a1.
即λ2-7λ+13=0.
∵Δ=49-4×13<0,∴方程无实数解.
∴不存在实数λ使数列{an}成等差数列.
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谢 谢 观 看!