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1、
第二節(jié) 等差數(shù)列及其前n項和
[全盤鞏固]
1.已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,a4=15,S5=55,則數(shù)列{an}的公差是( )
A. B.4 C.-4 D.-3
解析:選B ∵{an}是等差數(shù)列, a4=15,S5=55,
∴a1+a5=22,∴2a3=22,a3=11,∴公差d=a4-a3=4.
2.設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若S3=9,S6=36,則a7+a8+a9=( )
A.63 B.45 C.36 D.27
解析:選B 設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為
2、d,依題意得解得a1=1,d=2,則a7+a8+a9=3a8=3(a1+7d)=45.
3.(20xx·遼寧高考)下面是關(guān)于公差d>0的等差數(shù)列{an}的四個命題:
p1:數(shù)列{an}是遞增數(shù)列;
p2:數(shù)列{nan}是遞增數(shù)列;
p3:數(shù)列是遞增數(shù)列;
p4:數(shù)列{an+3nd}是遞增數(shù)列.
其中的真命題為( )
A.p1,p2 B.p3,p4 C.p2,p3 D.p1,p4
解析:選D ∵{an}是等差數(shù)列,∴設(shè)an=a1+(n-1)d.∵d>0,∴{an}是遞增數(shù)列,故p1是真命題;nan=dn2+(a1-d)n的對稱軸方程為n=-.當->時,由二次函數(shù)的對稱性知
3、a1>2a2,{nan}不是遞增數(shù)列,p2是假命題;=d+,當a1-d>0時,是遞減數(shù)列,p3是假命題;an+3nd=4nd+a1-d,4d>0,{an+3nd}是遞增數(shù)列,p4是真命題.故p1,p4是真命題.
4.已知{an}為等差數(shù)列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99.以Sn表示{an}的前n項和,則使得Sn達到最大值的n是 ( )
A.21 B.20 C.19 D.18
解析:選B ∵a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,∴3a3=105,3a4=99,
即a3=35,a4=33.∴a1=39,d=-2,得an=
4、41-2n.
令an≥0且an+1≤0,n∈N*,則有n=20.
5.已知Sn為等差數(shù)列{an}的前n項和,若S1=1,=4,則的值為( )
A. B. C. D.4
解析:選A 由等差數(shù)列的性質(zhì)可知S2,S4-S2,S6-S4成等差數(shù)列,由=4,得=3,則S6-S4=5S2,所以S4=4S2,S6=9S2,=.
6.在等差數(shù)列{an}中,a1=-2 012,其前n項和為Sn,若-=2,則S2 012的值等于( )
A.-2 011 B.-2 012 C.-2 010 D.-2 013
解析:選B ∵Sn=An2
5、+Bn,知=An+B,
∴數(shù)列是首項為=-2 012的等差數(shù)列,
又-=2,∴的公差為1,∴=-2 012+(2 012-1)×1=-1,
故S2 012=-2 012.
7.在等差數(shù)列{an}中,首項a1=0,公差d≠0,若ak=a1+a2+a3+…+a7,則k=________.
解析:a1+a2+…+a7=7a1+=21d,
而ak=a1+(k-1)d=(k-1)d,所以(k-1)d=21d,d≠0,故k=22.
答案:22
8.在等差數(shù)列{an}中,an>0,且a1+a2+…+a10=30,則a5·a6的最大值為________.
解析:∵a1+a2+…+a10=30
6、,即=30,a1+a10=6,∴a5+a6=6,
∴a5·a6≤2=9.
答案:9
9.已知等差數(shù)列{an}中,an≠0,若n>1且an-1+an+1-a=0,S2n-1=38,則n=________.
解析:∵2an=an-1+an+1,an-1+an+1-a=0,
∴2an-a=0,即an(2-an)=0.∵an≠0,∴an=2.∴S2n-1=2(2n-1)=38,解得n=10.
答案:10
10.設(shè)Sn是數(shù)列{an}的前n項和且n∈N*,所有項an>0,且Sn=a+an-.
(1)證明:{an}是等差數(shù)列;
(2)求數(shù)列{an}的通項公式.
解:(1)證明:當n=1時
7、,a1=S1=a+a1-,
解得a1=3或a1=-1(舍去).
當n≥2時,an=Sn-Sn-1=(a+2an-3)-(a+2an-1-3).
∴4an=a-a+2an-2an-1.即(an+an-1)(an-an-1-2)=0.
∵an+an-1>0,∴an-an-1=2(n≥2).
∴數(shù)列{an}是以3為首項,2為公差的等差數(shù)列.
(2)由(1)知an=3+2(n-1)=2n+1.
11.已知公差大于零的等差數(shù)列的前n項和為Sn,且滿足a3·a4=117,a2+a5=22.
(1)求通項公式an;
(2)求Sn的最小值;
(3)若數(shù)列是等差數(shù)列,且bn=,求非零常數(shù)c.
8、
解:(1)∵數(shù)列為等差數(shù)列,∴a3+a4=a2+a5=22.
又a3·a4=117,∴a3,a4是方程x2-22x+117=0的兩實根,
又公差d>0,∴a3<a4,∴a3=9,a4=13,
∴∴∴通項公式an=4n-3.
(2)由(1)知a1=1,d=4,∴Sn=na1+×d=2n2-n=22-,
∴當n=1時,Sn最小,最小值為S1=a1=1.
(3)由(2)知Sn=2n2-n,∴bn==,
∴b1=,b2=,b3=.
∵數(shù)列是等差數(shù)列,∴2b2=b1+b3,
即×2=+,∴2c2+c=0,
∴c=-或c=0(舍去),故c=-.
12.已知數(shù)列{an}是等差數(shù)列,
9、bn=a-a.
(1)證明:數(shù)列{bn}是等差數(shù)列;
(2)若a1+a3+a5+…+a25=130,a2+a4+a6+…+a26=143-13k(k為常數(shù)),求數(shù)列{bn}的通項公式;
(3)在(2)的條件下,若數(shù)列{bn}的前n項和為Sn,是否存在實數(shù)k,使Sn當且僅當n=12時取得最大值?若存在,求出k的取值范圍;若不存在,說明理由.
解:(1)證明:設(shè){an}的公差為d,則bn+1-bn=(a-a)-(a-a)=2a-(an+1-d)2-(an+1+d)2=-2d2,
∴數(shù)列{bn}是以-2d2為公差的等差數(shù)列.
(2) ∵a1+a3+a5+…+a25=130,a2+a4+a
10、6+…+a26=143-13k,∴13d=13-13k,
∴d=1-k,
又13a1+×2d=130,∴a1=-2+12k,
∴an=a1+(n-1)d=(-2+12k)+(n-1)(1-k)=(1-k)n+13k-3,
∴bn=a-a=(an+an+1)(an-an+1)=-2(1-k)2n+25k2-30k+5.
(3)存在滿足題意的實數(shù)k.
由題意可知,當且僅當n=12時Sn最大,則b12>0,b13<0,
即
∴解得k<-19或k>21.
故k的取值范圍為(-∞,-19)∪(21,+∞).
[沖擊名校]
1.已知數(shù)陣中,每行的3個數(shù)依次成等差數(shù)列,每列的3
11、個數(shù)也依次成等差數(shù)列,若a22=8,則這9個數(shù)的和為( )
A.16 B.32 C.36 D.72
解析:選D 依題意得a11+a12+a13+a21+a22+a23+a31+a32+a33=3a12+3a22+3a32=9a22=72.
2.(20xx·新課標全國卷Ⅱ)等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,已知S10=0,S15=25,則nSn的最小值為________.
解析:由Sn=na1+d,得
解得a1=-3,d=,則Sn=-3n+·=(n2-10n),
所以nSn=(n3-10n2),令f(x)=(x3-10x2),則f′(x
12、)=x2-x=x,
當x∈時,f(x)單調(diào)遞減;當x∈時,f(x)單調(diào)遞增,
又6<<7,f(6)=-48,f(7)=-49,所以nSn的最小值為-49.
答案:-49
[高頻滾動]
1.已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=-n2+3n,若an+1an+2=80,則n的值為( )
A.5 B.4 C.3 D.2
解析:選A 由Sn=-n2+3n,可得an=4-2n,因此an+1·an+2=[4-2(n+1)][4-2(n+2)]=80,即n(n-1)=20,解得n=-4(舍去)或n=5.
2.已知數(shù)列{an},{bn}滿足a1=1,且an,an+1是函數(shù)f(x)=x2-bnx+2n的兩個零點,則b10=________.
解析:∵an+an+1=bn,an·an+1=2n,∴an+1·an+2=2n+1,∴an+2=2an.
又∵a1=1,a1·a2=2,∴a2=2,∴a2n=2n,a2n-1=2n-1(n∈N*),∴b10=a10+a11=64.
答案:64