等差数列前n项和
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2012年高一数学春季班专题讲座 第4讲 等差数列及前N 项和(1)
【知识点归纳】
1、⑴数列的概念:数列是一个定义域为正整数集N*(或它的有限子集{1,2,3,…,n })的特殊函数,数列的通项公式也就是相应函数的解析式.
⑵求通项公式的方法:①观察法;②公式法:任意数列}{n a 满足{
11,(1),(2)n n n S n a S S n -==-≥;
③作商法:12()n a a a f n = ,则(1),(1)()
,(2)(1)
n f n f n a n f n =⎧⎪=⎨≥⎪-⎩;④累加法:1()n n
a a f n +-=; ⑤累乘法:1
()n n
a f n a +=. 2、等差数列的有关概念:
(1)等差数列的判断方法:定义法1(n n a a d d +-=为常数)或11(2)n n n n a a a a n +--=-≥. (2)等差数列的通项:1(1)n a a n d =+-或()n m a a n m d =+-. (3)等差数列的前n 和:1()2n n n a a S +=
,1(1)
2
n n n S na d -=+
. (4)等差中项:若,,a A b 成等差数列,则A 叫做a 与b 的等差中项,且2
a b
A +=
. 提醒:(1)等差数列的通项公式及前n 和公式中,涉及到5个元素:1a 、d 、n 、n a 及n S ,其中1a 、d 称
作为基本元素.只要已知这5个元素中的任意3个,便可求出其余2个,即知3求2.
(2)为减少运算量,要注意设元的技巧,如奇数个数成等差,可设为…,2,,,,2a d a d a a d a d --++…(公差为d );偶数个数成等差,可设为…,3,,,3a d a d a d a d --++,…(公差为2d ) 3、等差数列的性质:
(1)当公差0d ≠时,等差数列的通项公式11(1)n a a n d dn a d =+-=+-是关于n 的一次函数,且斜率为公
差d ;前n 和211(1)()222
n n n d d
S na d n a n -=+
=+-是关于n 的二次函数且常数项为0. (2)若公差0d >,则为递增等差数列,若公差0d <,则为递减等差数列,若公差0d =,则为常数列. (3)当m n p q +=+时,则有q p n m a a a a +=+,特别地,当2m n p +=时,则有2m n p a a a +=.
(4) 若{}n a 、{}n b 是等差数列,则{}n ka 、{}n n ka pb + (k 、p 是非零常数)、*
{}(,)p nq a p q N +∈、
232,,n n n n n S S S S S -- ,…也成等差数列,而{}n a a 成等比数列;若{}n a 是等比数列,且0n a >,则{lg }
n a 是等差数列.
(5)在等差数列{}n a 中,当项数为偶数2n 时,S S nd =偶奇-;项数为奇数21n -时,S S a -=奇偶中,
21(21)n S n a -=-⋅中(这里a 中即n a );:
(1):奇偶
S S k k
=+.
(6)若等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,则21
21n n S a n -=
-.
(7)“首正”的递减等差数列中,前n 项和的最大值是所有非负项之和;“首负”的递增等差数列中,前n 项和的最小值是所有非正项之和.法一:由不等式组⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛⎩⎨⎧≥≤⎩⎨
⎧≤≥++000011n n n n a a a a 或确定出前多少项为非负(或非正);法二:因等差数列前n 项是关于n 的二次函数,故可转化为求二次函数的最值,但要注意数列的特殊性
*n N ∈.上述两种方法是运用了哪种数学思想?(函数思想),由此你能求一般数列中的最大或最小项吗?
(8)如果两等差数列有公共项,那么由它们的公共项顺次组成的新数列也是等差数列,且新等差数列的公差是原两等差数列公差的最小公倍数. 注意:公共项仅是公共的项,其项数不一定相同,即研究n m a b =.
【典型例题】
例1
____________.
例2 已知ΔABC 的三个内角A 、B .C 成等差数列,其外接圆半径为1,且有22
)cos(22sin sin =-+-C A C A .
(1)求A 、B .C 的大小; (2)求ΔABC 的的面积.
例3 ⑴已知*2
()156
n n
a n N n =∈+,则在数列{}n a 的最大项为__________;
⑵数列}{n a 的通项为1
+=bn an
a n ,其中
b a ,均为正数,则n a 与1+n a 的大小关系为_____________;
⑶一给定函数)(x f y =的图象在下列图中,并且对任意)1,0(1∈a ,由关系式)(1n n a f a =+得到的数列}{n a 满足)(*
1N n a a n n ∈>+,则该函数的图象是( )
A B C D 例4 ⑴已知{}n a 的前n 项和满足2log (1)1n S n +=+,则n a =__________________;
⑵数列{}n a 满足12
2111
25222n n
a a a n +++=+ ,则n a =__________________;
⑶数列}{n a 中,,11=a 对所有的2≥n 都有2
321n a a a a n = ,则=+53a a ______________;