第二节等差数列2.等差数列的性质已知数列{an}是等差数列,Sn是其前n项和.(1)若m、n、p、q、k是正整数,且m+n=p+q=2k.则am+an==.(2)am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等差数列,公差为.(3)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…,也是等差数列.(4)若数列{an}的前n项和为Sn,则S2n-1=(2n-1)an,ap+aq2akkd1.A=a+b2是a,A,b成等差数列的什么条件?【提示】充要条件.若A=a+b2⇔2A=a+b⇔A-a=b-A⇔a,A,b成等差数列.2.三个数成等差数列且知其和时,一般设为a-d,a,a+d,四个数成等差数列且知其和时,怎样设好呢?【提示】可设为a-3d,a-d,a+d,a+3d.【答案】C1.(教材改编题)在小于100的正整数中所有被7除余2的数的和是()A.663B.664C.665D.666【解析】这些数组成首项为2,公差为7的等差数列{an},∴an=7(n-1)+2,由an<100,即7(n-1)+2<100得n<15.故数列{an}共有14项,Sn=14×2+14×132×7=665.2.(2011·江西高考)设{an}为等差数列,公差d=-2,Sn为其前n项和,若S10=S11,则a1=()A.18B.20C.22D.24【解析】由S10=S11,得10a1+10×92×(-2)=11a1+11×102×(-2),解得a1=20.【答案】B3.已知等差数列{an}中,a3+a8=22,a6=7,则a5=______.【解析】 a3+a8=a5+a6=22,又a6=7,∴a5=15.【答案】154.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若S3=3,S6=24,则a9=______.【解析】设等差数列{an}的公差为d,则有3a1+3×22d=3,6a1+6×52d=24,解得a1=-1,d=2.∴a9=a1+(9-1)d=-1+8×2=15.【答案】15(1)已知数列{an}中,a1=-1,an+1·an=an+1-an,则数列{an}的通项公式为________.(2)已知数列{an}中,a1=35,an=2-1an-1(n≥2,n∈N*),数列{bn}满足bn=1an-1(n∈N*).①求证:数列{bn}是等差数列;②求数列{an}中的最大项和最小项,并说明理由.【思路点拨】(1)先证明数列{1an}是等差数列,从而1an可求.(2)①证bn+1-bn为常数,求bn;②利用bn求an,再利用单调性求最大(小)项.【尝试解答】(1) an+1·an=an+1-an,∴1an+1-1an=-1,∴数列{1an}是公差为-1的等差数列,且1a1=-1,∴1an=-1+(n-1)×(-1)=-n,∴an=-1n.(2)① an=2-1an-1(n≥2,n∈N*),bn=1an-1,∴bn+1-bn=1an+1-1-1an-1=12-1an-1-1an-1=anan-1-1an-1=1.又b1=1a1-1=-52,∴数列{bn}是以-52为首项,以1为公差的等差数列.②由(1)知bn=n-72,则an=1+1bn=1+22n-7.设f(x)=1+22x-7,则f(x)在区间(-∞,72)和(72,+∞)上为减函数.∴当n=3时,an取得最小值-1,当n=4时,an取得最大值3.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=Sn-12Sn-1+1(n≥2),a1=2.(1)求证:{1Sn}是等差数列;(2)求an的表达式.【解】(1)证明:由Sn=Sn-12Sn-1+1得1Sn=2Sn-1+1Sn-1=1Sn-1+2,∴1Sn-1Sn-1=2,∴{1Sn}是以1S1即12为首项,以2为公差的等差数列.(2)由(1)知1Sn=12+(n-1)×2=2n-32,∴Sn=12n-32,∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=12n-32-12n-72=-22n-322n-72;当n=1时,a1=2不适合an,故an=2n=1,-22n-322n-72n≥2.(1)(2011·广东高考)等差数列{an}前9项的和等于前4项的和.若a1=1,ak+a4=0,则k=________.(2)(2011·福建高考)已知等差数列{an}中,a1=1,a3=-3.①求数列{an}的通项公式;②若数列{an}的前k项和Sk=-35,求k的值.【思路点拨】(1)根据S9=S4,求公差d,利用ak+a4=0求k.(2)①求出公差d后直接写出an;②求出Sn后,根据方程Sk=-35,求k的值.【尝试解答】(1) S4=S9,∴4×1+4×32d=9×1+9×82d,解得d=-16,则ak=1+(k-1)×(-16)=-16k+76,a4=1+3×(-16)=12,由ak+a4=0得-16k+76+12=0,∴k=10.【答案】10(2)①设等差数列{an}的公差为d,由a1=1,a3=-3可得1+2d=-3,解得d=-2.从而an=1+(n-1)×(-2)=3-2n.②由①知an=3-2n,∴Sn=n[1+3-2n]2=2n-n2,由Sk=-35得2k-k2=-35,即k2-2k-35=0,解得k=7或k=-5,又k...