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- 2021-06-11 发布
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专题2.3 妙解等差数列
一、典例分析,融合贯通
典例1在等差数列中,前项和为, 求
【解法1】(公式法)
根据,得,即①
,即 ②. 由①②得 ,
,带入到中,得.
【点睛之笔】在等差数列中,首项和公差是数列的灵魂
【解法2】(对称性质法)
, =.
,所以,由等差数列性质可知.
【点睛之笔】巧用性质,避开计算!
【解法3】(二级结论法1)
我们知道在在等差数列中,,所以,由等差数列通项公式可知是等差数列. 设数列的公差为,
则,=,,所以.
【点睛之笔】隐形结论,神来之笔!
【解法4】(二级结论法2)
在等差数列中:是等差数列,可以用到本题中.
解法3设数列,则为等差数列,公差为D
,前n项和为,则=100,,,可以求出,.
【点睛之笔】巧用性质,提速神器.
【解后反思】解法1:本题也可以设,通过已知条件求出A和B,进一步求出.
解法4:通过解法4可以使学生掌握等差数列的一个性质:是等差数列,这个在很多试题里都能用到,应该灵活掌握.
典例2差数列前n项和为,已知,当最大时,n的值是( )
(A)5 (B)6 (C)7 (D)8
【解法1】【通项公式法】
由可得,把代入得,故,,时,最大.
【点睛之笔】通项公式数列之根本!
【解法2】【前n项和法】
. 由可得,把代入得,故
,根据二次函数性质,当n=7时,最大
【点睛之笔】化通项公式为二次函数!
【解法3】【性质法】
由得,根据等差数列性质可得
,根据首项等于13可推知这个数列递减,从而得到,故 时,最大.
【点睛之笔】巧用性质妙解试题!
【解法4】【对称性质】
根据,,知这个数列的公差不等于零.由于根据公差不为零的等差数列的前n项和是关于n的二次函数,以及二次函数图象的对称性,当时,只有时,取得最大值.
【点睛之笔】二次函数显神威!
【解后反思】
典例3若等差数列满足,则的最大值为____________.
【解法1】(首项公差法)
由,得,于是.
由,得.∵,∴,
∴令,得.
∴.
【点睛之笔】首项和公差是解决等差数列的万能钥匙!
【解法2】(三角换元法)
令,得
,
从而.
【点睛之笔】巧妙利用三角函数的有界性!.
【解法3】 数形结合
∵,将它看作直线与圆相交或相切,
∴
【点睛之笔】数形结合是提高解题速度的秘密武器!
【解后反思】解法1:在等差数列中,求等差数列的首项和公差是通法!
解法2:利用进行三角换元是本题的妙手!
解法3:利用点到直线距离化成线性规划问题求解,值得尝试!
二、精选试题,能力升级
1已知等差数列前9项的和为27,,则 ( )
(A)100 (B)99 (C)98 (D)97
【答案】C
【解析】
试题分析:由已知,所以故选C.
2.已知是等差数列,公差不为零,前项和是,若,,成等比数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】B.
3等差数列的前项和,若,则( )
【答案】C
【解析】试题分析:假设公差为,依题意可得.所以.故选C.
4.设等差数列的公差为d,若数列为递减数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
试题分析:因为是等差数列,则,又由于为递减数列,所以,故选C.
5.已知公差不为零的等差数列{an}的前n项和为Sn,若a10=S4,则等于( )
A.4 B.5 C.8 D.10
【答案】 A
【解析】 由a10=S4得a1+9d=4a1+d=4a1+6d,
即a1=d≠0.∴S8=8a1+d=8a1+28d=36d,
∴===4.
6已知{an}是等差数列,Sn为其前n项和,若S21=S4 000,O为坐标原点,点P(1,an),Q(2 011,a2 011),则·等于( )
A.2 011 B.-2 011
C.0 D.1
【答案】 A
7等差数列{an}中,已知a1=-12,S13=0,使得an>0的最小正整数n为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】 B
【解析】法一 S13==0,a13=-a1=12,d==2,故an=a1+(n-1)d=2n-14,解an>0,得n>7,故使an>0的最小正整数n为8.
法二 S13==13a7=0,得a7=0,故a8>0,故an>0的最小正整数为n=8.
8已知函数f(x)=cos x,x∈(0,2π)有两个不同的零点x1,x2,且方程f(x)=m有两个不同的实根x3,x4,若把这四个数按从小到大排列构成等差数列,则实数m等于( )
A. B.- C. D.-
【答案】 D
【解析】 若m>0,则公差d=-=π,显然不成立,所以m<0,
则公差d==.
所以m=cos=-,故选D.
9已知an=,把数列{an}的各项排列成如下的三角形形状,记A(m,n)表示第m行的第n个数,则A(10,12)=( )
a1
a2 a3 a4
a5 a6 a7 a8 a9
……
A. B. C. D.
【答案】 A
10已知等差数列{an}满足a1>0,5a8=8a13,则前n项和Sn取最大值时,n的值为( )
A.20 B.21 C.22 D.23
【解析】 由5a8=8a13得5(a1+7d)=8(a1+12d)⇒d=-a1,
由an=a1+(n-1)d
=a1+(n-1)≥0,
得n≤=21,
∴数列{an}前21项都是正数,以后各项都是负数,故Sn取最大值时,n的值为21.