2018-2019学年高中数学人教A版必修五练习:第二章 数列2.2.2 Word版含答案
2018_2019版高中数学第二章数列2.1.2数列的递推公式课件新人教A版必
������������ 2������+3
=
(2������+53)(������2������+3)<0
恒成立.因为(2n+5)(2n+3)>0,
所以必有 3k<0,故 k<0.
反思感悟判断数列的增减性,一般是将其转化为比较相邻两项的大 小,常用的方法有作差法、作商法,作差法判断数列增减性的步骤 为:(1)作差;(2)变形;(3)定号;(4)结论.作商法适用于各项都是同号的 数列,且应比较比值与1的大小关系.
解(1)由 an+1=an+n(n∈N*),得 an+1-an=n(n∈N*),所以 a2-a1=1,a3-a2=2,a4-a3=3,…,an-an-1=n-1, 以上各式相加,得 (a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+…+(an-an-1)=1+2+3+…+(n-1),
即 an-a1=������(���2���-1).因为 a1=1,所以 an=������(���2���-1)+1=������2-2������+2.故数列{an}的通
3.通项公式和递推公式的区别:
通项公式直接反映了an与n之间的关系,即已知n的值,即可代入通项 公式求得该项的值an;递推关系则是间接反映数列的式子,它是数列 任意两个(或多个)相邻项之间的推导关系,要求an,需将前面的各项 依次求出.
4.数列的表示方法:数列的表示方法有通项公式法、图象法、列表
法、递推公式法.
2.数列作为特殊的函数,也具有单调性,对于递减数列
1 ������
,显然满足
a1>a2>…>an>an+1>…,反之,若数列满足 an>an+1,数列一定是递减数 列吗?若数列满足 an<an+1,数列一定是递增数列吗?
【人教A版】高中数学必修5教学同步讲练第二章《等比数列前n项和的示解》练习题(含答案)
第二章 数列2.5 等比数列的前n 项和第1课时 等比数列前n 项和的示解A 级 基础巩固一、选择题1.设{a n }是公比为正数的等比数列,若a 1=1,a 5=16,则数列{a n }前7项的和为( )A .63B .64C .127D .1282.已知等比数列{a n }中,a n =2×3n -1,则由此数列的偶数项所组成的新数列的前n 项和S n 的值为( )A .3n -1B .3(3n -1) C.9n -14D.3(9n -1)43.一座七层的塔,每层所点的灯的盏数都等于上面一层的2倍,一共点381盏灯,则底层所点灯的盏数是( )A .190B .191C .192D .1934.已知数列{a n }满足3a n +1+a n =0,a 2=-43,则{a n }的前10项和等于( )A .-6(1-3-10) B.19(1-3-10) C .3(1-3-10)D .3(1+3-10)5.已知数列{a n }满足log 3a n +1=log 3a n +1(n ∈N *),且a 2+a 4+a 6=9,则log 13(a 5+a 7+a 9)的值是( )A .-15B .-5C .5 D.15二、填空题6.在等比数列{a n }中,a 1+a 2=30,a 3+a 4=60,则a 7+a 8=________. 7.设数列{a n }是首项为1,公比为-2的等比数列,则a 1+|a 2|+a 3+|a 4|=________.8.(2016·浙江卷)设数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1=________,S 5=________.三、解答题9.已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8=-10. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和.10.数列{a n }满足a 1=1,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),n ∈N *.(1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列;(2)设b n =3n ·a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .B级能力提升1.在等比数列{a n}中,a1+a2+…+a n=2n-1(n∈N*),则a21+a22+…+a2n等于()A.(2n-1)2 B.13(2n-1)2C.4n-1 D.13(4n-1)2.设等比数列{a n}的公比为q,前n项和为S n,若S n+1,S n,S n+2成等差数列,则q的值为________.3.等比数列{a n}的前n项和为S n,已知对任意的n∈N*,点(n,S n)均在函数y=b x+r(b>0且b≠1,b,r均为常数)的图象上.(1)求r的值;(2)当b=2时,记b n=n+14a n(n∈N*),求数列{bn}的前n项和T n.第二章 数列2.5 等比数列的前n 项和第1课时 等比数列前n 项和的示解(参考答案)一、选择题1.设{a n }是公比为正数的等比数列,若a 1=1,a 5=16,则数列{a n }前7项的和为( )A .63B .64C .127D .128解析:设数列{a n }的公比为q (q >0),则有a 5=a 1q 4=16, 所以q =2,数列的前7项和为S 7=a 1(1-q 7)1-q =1-271-2=127. 答案:C2.已知等比数列{a n }中,a n =2×3n -1,则由此数列的偶数项所组成的新数列的前n 项和S n 的值为( )A .3n -1B .3(3n -1) C.9n -14D.3(9n -1)4解析:因为a n =2×3n -1,则数列{a n }是以2为首项,3为公比的等比数列,由此数列的偶数项所组成的新数列是以6为首项,以9为公比的等比数列,则前n 项和为S n =6(1-9n )1-9=3(9n -1)4.答案:D3.一座七层的塔,每层所点的灯的盏数都等于上面一层的2倍,一共点381盏灯,则底层所点灯的盏数是( )A .190B .191C .192D .193解析:设最下面一层灯的盏数为a 1,则公比q =12,n =7,由a 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1271-12=381,解得a 1=192.答案:C4.已知数列{a n }满足3a n +1+a n =0,a 2=-43,则{a n }的前10项和等于( )A .-6(1-3-10) B.19(1-3-10) C .3(1-3-10)D .3(1+3-10)解析:因为3a n +1+a n =0,a 2=-43≠0,所以a n ≠0,所以a n +1a n =-13,所以数列{a n }是以-13为公比的等比数列.因为a 2=-43,所以a 1=4,所以S 10=4⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13101-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=3(1-3-10).答案:C5.已知数列{a n }满足log 3a n +1=log 3a n +1(n ∈N *),且a 2+a 4+a 6=9,则log 13(a 5+a 7+a 9)的值是( )A .-15B .-5C .5 D.15解析:由log 3a n +1=log 3a n +1(n ∈N *),得log 3a n +1-log 3a n =1且a n >0,即log 3a n +1a n =1,解得a n +1a n =3,所以数列{a n }是公比为3的等比数列.因为a 5+a 7+a 9=(a 2+a 4+a 6)q 3,所以a 5+a 7+a 9=9×33=35.所以log 13(a 5+a 7+a 9)=log 1335=-log 335=-5.答案:B 二、填空题6.在等比数列{a n }中,a 1+a 2=30,a 3+a 4=60,则a 7+a 8=________. 解析:因为a 1+a 2=a 1(1+q )=30,a 3+a 4=a 1q 2(1+q )=60,所以q 2=2,所以a 7+a 8=a 1q 6(1+q )=[a 1(1+q )]·(q 2)3=30×8=240.答案:2407.设数列{a n }是首项为1,公比为-2的等比数列,则a 1+|a 2|+a 3+|a 4|=________.解析:法一:a 1+|a 2|+a 3+|a 4|=1+|1×(-2)|+1×(-2)2+|1×(-2)3|=15. 法二:因为a 1+|a 2|+a 3+|a 4|=|a 1|+|a 2|+|a 3|+|a 4|,数列{|a n |}是首项为1,公比为2的等比数列,故所求代数式的值为1-241-2=15.答案:158.(2016·浙江卷)设数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1=________,S 5=________.解析:a 1+a 2=4,a 2=2a 1+1⇒a 1=1,a 2=3,再由a n +1=2S n +1,a n =2S n -1+1(n ≥2)⇒a n +1-a n =2a n ⇒a n +1=3a n (n ≥2),又a 2=3a 1,所以a n +1=3a n (n ≥1),S 5=1-351-3=121.答案:1 121 三、解答题9.已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8=-10. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由已知条件可得 ⎩⎨⎧a 1+d =0,2a 1+12d =-10,解得⎩⎨⎧a 1=1,d =-1. 故数列{a n }的通项公式为a n =2-n .(2)设数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和为S n ,即S n =a 1+a 22+…+a n 2n -1,故S 1=1,S n2=a 12+a 24+…+a n2n . 所以,当n >1时,S n2=a 1+a 2-a 12+…+a n -a n -12n -1-a n 2n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12+14+…+12n -1-2-n 2n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n -1-2-n 2n =n 2n ,所以S n =n2n -1,综上,数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和S n =n2n -1.10.数列{a n }满足a 1=1,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),n ∈N *.(1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列;(2)设b n =3n ·a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . (1)证明:由已知可得a n +1n +1=a nn+1, 即a n +1n +1-a nn=1, 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以a 11=1为首项,1为公差的等差数列.(2)解:由(1)得a nn =1+(n -1)·1=n , 所以a n =n 2.从而b n =n ·3n 。
最新人教A版高中数学必修5第二章测评试卷及答案
第二章测评(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.已知数列{a n}是等差数列,a1=2,其公差d≠0.若a5是a3和a8的等比中项,则S18=()A.398B.388C.189D.199a52=a3·a8,公差d≠0,a1=2,∴(a1+4d)2=(a1+2d)·(a1+7d),代入数据可得d=189.故选C.(2+4d)2=(2+2d)·(2+7d),解得d=1,∴S18=18a1+18×1722.已知数列{b n}是等比数列,b9是1和3的等差中项,则b2b16=()A.16B.8C.4D.2b9是1和3的等差中项,所以2b9=1+3,即b9=2.由等比数列{b n}的性质可得b2b16=b92=4.3.已知在递减的等差数列{a n}中,a3=-1,a1,a4,-a6成等比数列,若S n为数列{a n}的前n项和,则S7的值为() A.-14 B.-9C.-5D.-1{a n}的公差为d,由已知得a3=a1+2d=-1,a42=a1·(-a6),即(a1+3d)2=a1·(-a1-5d),且{a n}为递减d=7-21=-14.数列,则d=-1,a1=1.故S7=7a1+7×624.等差数列{a n}中,S16>0,S17<0,当其前n项和取得最大值时,n=()A.8B.9C.16D.17,S16>0,即a1+a16=a8+a9>0,S17<0,即a1+a17=2a9<0,所以a9<0,a8>0,所以等差数列{a n}为递减数列,且前8项为正数,从第9项以后为负数,所以当其前n项和取得最大值时,n=8.故选A.5.(2020·全国Ⅱ高考,文6)记S n为等比数列{a n}的前n项和.若a5-a3=12,a6-a4=24,则S n=()a nA.2n-1B.2-21-nC.2-2n-1D.21-n-1{a n}的公比为q.∵a5-a3=12,a6-a4=24,∴a6-a4=q=2.a5-a3又a 5-a 3=a 1q 4-a 1q 2=12a 1=12,∴a 1=1.∴a n =a 1·q n-1=2n-1,S n =a 1(1-q n )1-q =1×(1-2n )1-2=2n-1. ∴S na n=2n -12n -1=2-12n -1=2-21-n.故选B .6.已知数列{a n }满足a n +a n+1=12(n ∈N *),a 2=2,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21为( ) A.5 B.72C.92D.132a n +a n+1=12,a 2=2,∴a n ={-32,n 为奇数,2,n 为偶数.∴S 21=11×(-32)+10×2=72.故选B .7.我国古代数学巨著《九章算术》中,有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”这个问题用今天的白话叙述为:“有一位善于织布的女子,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这位女子每天分别织布多少?”根据上面的已知条件,可求得该女子第4天所织布的尺数为( ) A .815B .1615C .2031D .4031n 天织的布为a n 尺,且数列{a n }为公比q=2的等比数列,由题意可得a 1(1-25)1-2=5,解得a 1=531.所以该女子第4天所织布的尺数为a 4=a 1q 3=4031. 故选D .8.在各项都为正数且不相等的等比数列{a n }中,S n 为其前n 项和,若a m ·a 2m+2=a 72=642(m ∈N *),且a m =8,则S 2m =( ) A.127 B.255 C.511D.1 023{a n }的公比为q ,则a 1q m-1·a 1q 2m+1=(a 1q 6)2.因为等比数列{a n }的各项都为正数且不相等,所以m-1+2m+1=12,解得m=4,故a 4=8.又因为a 72=642,所以a 7=64,q 3=a7a 4=8,解得q=2,所以a 1=a 423=1.故S 2m =S 8=1-281-2=255.9.已知在各项均为正数的数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,2a n 2=a n -12+a n+12(n ≥2),b n =1a n +an+1,记数列{b n }的前n 项和为S n ,若S n =3,则n 的值是( ) A.99B.33C.48D.92a n 2=a n -12+a n+12(n ≥2),∴数列{a n 2}是首项为1,公差为22-1=3的等差数列,∴a n 2=1+3(n-1)=3n-2.又a n >0,∴a n =√3n -2,∴b n =1an +a n+1=√3n -2+√3n+1=13·(√3n +1−√3n -2), 故数列{b n }的前n 项和S n =13[(√4−√1)+(√7−√4)+…+(√3n +1−√3n -2)]=13·(√3n +1-1).由S n =13(√3n +1-1)=3,解得n=33.故选B 10.已知数列{a n }满足a 1+3a 2+32a 3+…+3n-1a n =n3(n ∈N *),则a n =( ) A.13n B.13n -1C.13nD.13n+1a 1+3a 2+32a 3+…+3n-1a n =n 3,①a 1+3a 2+32a 3+…+3n-2a n-1=n -13(n ≥2),② ①-②,得3n-1a n =n3−n -13=13(n ≥2),∴a n =13n (n ≥2).由①得a 1=13,经验证也满足上式,∴a n =13n (n ∈N *).故选C .11.对于正项数列{a n },定义:G n =a 1+2a 2+3a 3+…+na nn为数列{a n }的“匀称值”.已知数列{a n }的“匀称值”为G n =n+2,则该数列中的a 10等于( ) A .83B .125C .94D .2110G n=a1+2a2+3a3+…+na n,G n=n+2,∴n·G n=n·(n+2)=a1+2a2+3a3+…+na n,∴n.故10×(10+2)=a1+2a2+3a3+…+10a10;9×(9+2)=a1+2a2+3a3+…+9a9,两式相减得10·a10=21,∴a10=2110选D.12.在数列{a n}中,a1=1,a2=2,且a n+2-a n=1+(-1)n(n∈N*),则S100=()A.0B.1 300C.2 600D.2 602a n+2-a n=1+(-1)n(n∈N*),当n=1时,得a3-a1=0,即a3=a1;当n=2时,得a4-a2=2.由此可得,当n为+a2=n.奇数时,a n=a1;当n为偶数时,a n=2×n-22所以S100=a1+a2+…+a100=(a1+a3+…+a99)+(a2+a4+…+a100)=50a1+(2+4+ (100)=2 600.=50+50×(100+2)2二、填空题(每小题5分,共20分)13.若数列{a n}的前n项和S n=n2-8n,n=1,2,3,…,则满足a n>0的n的最小值为.,当n=1时,a1=S1=-7,当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n-9.而a1=2×1-9=-7.综上,a n=2n-9.,又因为n∈N*.由2n-9>0,得n>92故满足a n>0的n的最小值为5.14.已知在公差不为零的正项等差数列{a n}中,S n为其前n项和,lg a1,lg a2,lg a4也成等差数列.若a5=10,则S5=.{a n}的公差为d,则d>0.由lg a1,lg a2,lg a4成等差数列,得2lg a2=lg a1+lg a4,则a22=a1a4,即(a1+d)2=a1(a1+3d),d2=a1d.因为d>0,所以d=a1,a5=5a1=10,解得d=a1=2.故S5=5a1+5×4×d=30.215.若等差数列{a n}的前n项和为S n,且a2=0,S5=10,数列{b n}满足b1=0,且b n+1=a n+1+b n,则数列{b n}的通项公式为.{a n }的公差为d ,则{a 1+d =0,5a 1+10d =10,解得{a 1=-2,d =2.于是a n =-2+2(n-1)=2n-4.因此a n+1=2n-2.于是b n+1-b n =2n-2,b n =b 1+(b 2-b 1)+(b 3-b 2)+…+(b n -b n-1)=0+0+2+…+(2n-4)=n 2-3n+2,故数列{b n }的通项公式为b n =n 2-3n+2.n =n 2-3n+216.(2020·全国Ⅰ高考,文16)数列{a n }满足a n+2+(-1)n a n =3n-1,前16项和为540,则a 1= .n 为偶数时,有a n+2+a n =3n-1,则(a 2+a 4)+(a 6+a 8)+(a 10+a 12)+(a 14+a 16)=5+17+29+41=92, 因为前16项和为540,所以a 1+a 3+a 5+a 7+a 9+a 11+a 13+a 15=448.当n 为奇数时,有a n+2-a n =3n-1,由累加法得a n+2-a 1=3(1+3+5+…+n )-1+n2=34n 2+n+14,所以a n+2=34n 2+n+14+a 1,所以a 1+34×12+1+14+a 1+34×32+3+14+a 1+34×52+5+14+a 1+34×72+7+14+a 1+34×92+9+14+a 1+34×112+11+14+a 1+34×132+13+14+a 1=448,解得a 1=7.三、解答题(共6小题,共70分)17.(本小题满分10分)已知数列{a n }是等差数列,前n 项和为S n ,且满足a 2+a 7=23,S 7=10a 3. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a k ,a k+5(k ∈N *)构成等比数列,求k 的值.设等差数列{a n }的公差是d.根据题意有{a 1+d +a 1+6d =23,7a 1+7×62d =10(a 1+2d ), 解得{a 1=1,d =3.所以数列{a n }的通项公式为a n =3n-2. (2)由(1)得a 2=4,a k =3k-2,a k+5=3(k+5)-2, 由于a 2,a k ,a k+5(k ∈N *)构成等比数列, 所以(3k-2)2=4[3(k+5)-2],整理得3k 2-8k-16=0,解得k=4(舍去k =-43). 故k=4.18.(本小题满分12分)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且2a 2=S 2+12,a 3=2. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =log 2a n +3,数列1b n b n+1的前n 项和为T n ,求满足T n >13的正整数n 的最小值.由题意知,2a 2=S 2+12,∴2a 2=a 1+a 2+12,得a 2=a 1+12.设等比数列{a n }的公比为q ,∵a 3=2,∴2q =2q 2+12,化简得q 2-4q+4=0,解得q=2, ∴a n =a 3·q n-3=2·2n-3=2n-2.(2)由(1)知,b n =log 2a n +3=log 22n-2+3=n-2+3=n+1,∴1b n b n+1=1(n+1)(n+2)=1n+1−1n+2, ∴T n =1b1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n+1=12−13+13−14+…+1n+1−1n+2=12−1n+2=n2(n+2). 令T n >13,得n2(n+2)>13,解得n>4,∴满足T n >13的正整数n 的最小值是5.19.(本小题满分12分)已知数列{a n }满足2a n+1=1a n+1a n+2(n ∈N *),且a 3=15,a 2=3a 5.(1)求{a n }的通项公式;(2)若b n =3a n a n+1(n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和S n .由2a n+1=1a n+1a n+2(n ∈N *)可知数列{1a n}为等差数列.由已知得1a 3=5,1a 2=13·1a 5, 设其公差为d ,则1a 1+2d=5,1a 1+d=13(1a 1+4d),解得1a 1=1,d=2,于是1a n=1+2(n-1)=2n-1,整理得a n =12n -1.(2)由(1)得b n =3a n a n+1=3(2n -1)(2n+1)=32(12n -1-12n+1), 所以S n =32(1-13+13−15+…+12n -1−12n+1)=3n2n+1. 20.(本小题满分12分)已知数列{a n }的前n 项和S n =2a n -2n . (1)求a 1,a 2.(2)设c n =a n+1-2a n ,证明数列{c n }是等比数列.(3)求数列{n+12c n}的前n 项和T n .a 1=S 1,2a 1=S 1+2,∴a 1=S 1=2.由2a n =S n +2n ,知2a n+1=S n+1+2n+1=a n+1+S n +2n+1,∴a n+1=S n +2n+1,①∴a 2=S 1+22=2+22=6.①式知a n+1-2a n =(S n +2n+1)-(S n +2n )=2n+1-2n =2n ,即c n =2n ,∴cn+1c n=2(常数). ∵c 1=21=2,∴{c n }是首项为2,公比为2的等比数列.c n =2n ,∴n+12c n=n+12n+1.∴数列{n+12c n}的前n 项和T n =222+323+424+…+n+12n+1,12T n =223+324+…+n 2n+1+n+12n+2,两式相减,得12T n =222+123+124+125+…+12n+1−n+12n+2=12+123×(1-12n -1)1-12−n+12n+2=34−12n+1−n+12n+2=34−n+32n+2.∴T n =32−n+32n+1. 21.(本小题满分12分)已知数列{a n }的前n 项和S n =a n +12n 2+32n-2(n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式; (2)若b n ={1(a n -1)(a n +1),n 为奇数,4·(12)a n,n 为偶数,且数列{b n }的前n 项和为T n ,求T 2n .由于S n =a n +12n 2+32n-2,所以当n ≥2时,S n-1=a n-1+12(n-1)2+32(n-1)-2,两式相减得a n =a n -a n-1+n+1,于是a n-1=n+1,所以a n =n+2. (2)由(1)得b n ={1(n+1)(n+3),n 为奇数,(12)n ,n 为偶数,所以T 2n =b 1+b 2+b 3+…+b 2n =(b 1+b 3+…+b 2n-1)+(b 2+b 4+…+b 2n ).因为b 1+b 3+…+b 2n-1=12×4+14×6+16×8+…+12n×(2n+2)=14[11×2+12×3+…+1n×(n+1)]=14(1-12+12-13+…+1n -1n+1)=n 4(n+1),b 2+b 4+…+b 2n =(12)2+(14)4+…+(12)2n =14[1-(14)n ]1-14=13[1-(14)n],于是T 2n =n4(n+1)+13[1-(14)n].22.(本小题满分12分)已知数列{a n }满足3(n+1)a n =na n+1(n ∈N *),且a 1=3. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{a n }的前n 项和; (3)若a nb n=2n+3n+1,求证:56≤1b 1+1b 2+…+1b n<1.3(n+1)a n =na n+1,所以an+1a n=3(n+1)n(n ∈N *), 则a2a 1=3×21,a 3a 2=3×32,a 4a 3=3×43,……a n a n -1=3×n n -1,累乘可得an a 1=3n-1×n. 又因为a 1=3,所以a n =n×3n (n ∈N *).{a n }的前n 项和为S n ,则S n =1×3+2×32+3×33+…+(n-1)×3n-1+n×3n ,①3S n =1×32+2×33+3×34+…+(n-1)×3n +n×3n+1,② ①-②,可得-2S n =3+32+33+…+3n -n×3n+1=3(1-3n )1-3-n×3n+1=32(3n -1)-n×3n+1 =(12-n)×3n+1-32. 所以S n =(n 2-14)×3n+1+34.因为an b n=2n+3n+1, 所以1b n=2n+3n+1×1n×3n =2n+3n (n+1)×13n=3(n+1)-nn (n+1)×13n =(3n -1n+1)×13n =1n ×13n -1−1n+1×13n , 则1b 1+1b 2+…+1b n=(1×13-12×131)+(12×131-13×132)+…+(1n×13n -1-1n+1×13n )=1-1n+1×13n .因为n ∈N *,所以0<1n+1×13n≤16,即56≤1-1n+1×13n <1, 于是56≤1b 1+1b 2+…+1b n <1.。
2019-2020学年高中数学人教A版必修5练习:第二章 2.2 等差数列 第一课时 等差数列的概念及通项公式 课下检
一、选择题1.{a n }是首项a 1=1,公差d =3的等差数列,如果a n =2 011,则序号n 等于( ) A .668 B .669 C .670D .671解析:∵a n =a 1+(n -1)·d , ∴2 011=1+(n -1)×3,n =671. 答案:D2.等差数列{a n }的公差d <0,且a 2·a 4=12,a 2+a 4=8,则数列{a n }的通项公式是( ) A .a n =2n -2(n ∈N *) B .a n =2n +4(n ∈N *) C .a n =-2n +12(n ∈N *) D .a n =-2n +10(n ∈N *) 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧a2·a4=12,a2+a4=8,d<0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a2=6,a4=2,⇒⎩⎪⎨⎪⎧a1=8,d =-2,所以a n =a 1+(n -1)d =8+(n -1)(-2). 即a n =-2n +10. 答案:D3.设x 是a 与b 的等差中项,x 2是a 2与-b 2的等差中项,则a 、b 的关系是( ) A .a =-bB .a =3bC .a =-b 或a =3bD .a =b =0解析:由等差中项的定义知:x =a +b 2,x 2=a2-b22, ∴a2-b22=(a +b 2)2,即a 2-2ab -3b 2=0. 故a =-b 或a =3b . 答案:C4.在数列{a n }中,a 1=2,2a n +1=2a n +1,则a 101的值是( ) A .52 B .51 C .50D .49解析:∵2a n +1=2a n +1, ∴2(a n +1-a n )=1.即a n +1-a n =12.∴{a n }是以12为公差的等差数列.a 101=a 1+(101-1)×d =2+50=52. 答案:A二、填空题5.等差数列1,-3,-7,-11,…的通项公式是________,它的第20项是________. 解析:数列中a 2=-3,a 1=1,∴d =a 2-a 1=-4. 通项公式为a n =a 1+(n -1)×d =1+(n -1)×(-4) =-4n +5, a 20=-80+5=-75. 答案:a n =-4n +5 -756.已知等差数列{a n }中,a 4=8,a 8=4,则其通项公式a n =________. 解析:∵由a 4=8,a 8=4,得⎩⎪⎨⎪⎧a1+3d =8,a1+7d =4. ∴d =-1,a 1=8-3d =11. ∴a n =a 1+(n -1)d =11-(n -1)=12-n . 答案:12-n7.等差数列{a n }中,首项为33,公差为整数,若前7项均为正数,第7项以后各项都为负数,则数列的通项公式为____________.解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ a7=a1+6d >0,a8=a1+7d <0,即⎩⎪⎨⎪⎧33+6d >0,33+7d <0,得:-336<d <-337,又∵d ∈Z ,∴d =-5.∴a n =33+(n -1)×(-5)=38-5n . 答案:a n =38-5n (n ∈N *) 8.下表给出一个“等差矩阵”:其中每行、每列都是等差数列,a ij 表示位于第i 行第j 列的数,那么a 45=________. 解析:该等差数列第一行是首项为4,公差为3的等差数列:a 1j =4+3(j -1). 第二行是首项为7,公差为5的等差数列:a 2j =7+5(j -1).……第i 行是首项为4+3(i -1),公差为2i +1的等差数列. 因此,a ij =4+3(i -1)+(2i +1)(j -1) =2ij +i +j .故a 45=49. 答案:49 三、解答题9.已知递减等差数列{a n }的前三项和为18,前三项的乘积为66.求数列的通项公式,并判断-34是该数列的项吗?解:法一:设等差数列{a n }的前三项分别为a 1,a 2,a 3.依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a1+a2+a3=18,a1·a2·a3=66,∴错误!解得⎩⎪⎨⎪⎧ a1=11,d =-5.或⎩⎪⎨⎪⎧a1=1,d =5.∵数列{a n }是递减等差数列,∴d <0. 故取a 1=11,d =-5,∴a n =11+(n -1)·(-5)=-5n +16 即等差数列{a n }的通项公式为a n =-5n +16. 令a n =-34,即-5n +16=-34,得n =10. ∴-34是数列{a n }的项,且为第10项. 法二:设等差数列{a n }的前三项依次为: a -d ,a ,a +d , 则错误!解得错误!又∵{a n }是递减等差数列,即d <0. ∴取a =6,d =-5.∴{a n }的首项a 1=11,公差d =-5. ∴通项公式a n =11+(n -1)·(-5), 即a n =-5n +16. 令a n =-34,解得n =10.即-34是数列{a n }的项,且为第10项.10.数列{a n }满足a 1=1,a n +1=(n 2+n -λ)a n (n =1,2,…),λ是常数. (1)当a 2=-1时,求λ及a 3的值;(2)是否存在实数λ使数列{a n }为等差数列?若存在,求出λ及数列{a n }的通项公式;若不存在,请说明理由.解:(1)由于a n +1=(n 2+n -λ)a n (n =1,2,…), 且a 1=1.所以当a 2=-1时,得-1=2-λ,故λ=3.从而a3=(22+2-3)×(-1)=-3.(2)数列{a n}不可能为等差数列,证明如下:由a1=1,a n+1=(n2+n-λ)a n,得a2=2-λ,a3=(6-λ)(2-λ),a4=(12-λ)(6-λ)(2-λ).若存在λ,使{a n}为等差数列,则a3-a2=a2-a1,即(5-λ)(2-λ)=1-λ,解得λ=3.于是a2-a1=1-λ=-2,a4-a3=(11-λ)(6-λ)(2-λ)=-24.这与{a n}为等差数列矛盾.所以,不存在λ使{a n}是等差数列.。
高中数学第二章数列训练卷(一)新人教A版必修5(2021年整理)
2018-2019学年高中数学 第二章 数列训练卷(一)新人教A 版必修51 / 1312018-2019学年高中数学 第二章 数列训练卷(一)新人教A 版必修5编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018-2019学年高中数学 第二章 数列训练卷(一)新人教A 版必修5)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
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数列(一)注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.在数列{}na中,12=a,1=221n na a++,则101a的值为( )A.49 B.50 C.51D.522.已知等差数列{}na中,7916a a+=,41a=,则12a的值是( ) A.15 B.30 C.31D.643.等比数列{}na中,29a=,5243a=,则{}n a的前4项和为( )A.81 B.120 C.168D.1924.等差数列{}na中,12324a a a++=-,18192078a a a++=,则此数列前20项和等于()A.160 B.180 C.200D.2205.数列{}na中,37 ()na n n+=∈N-,数列{}n b满足113b=,1(72)2n nb b n n+≥=∈N-且,若logn k na b+为常数,则满足条件的k值()A.唯一存在,且为132 / 1323 / 133B .唯一存在,且为3C .存在且不唯一D .不一定存在6.等比数列{}n a 中,2a ,6a 是方程234640x x +=-的两根,则4a 等于( ) A .8 B .8-C .8±D .以上都不对7.若{}n a 是等比数列,其公比是q ,且5a -,4a ,6a 成等差数列,则q 等于( ) A .1或2 B .1或2- C.1-或2D .1-或2-8.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若105:1:2S S =,则155:S S 等于( ) A .3:4 B .2:3 C.1:2D .1:39.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠且1a ,3a ,9a 成等比数列,则1392410a a a a a a ++++等于( )A .1514B .1213C.1316D .151610.已知{}n a 为等差数列,135105a a a ++=,24699a a a ++=,以n S 表示{}n a 的前n 项和,则使得n S 达到最大值的n 是( ) A .21 B .20 C.19D .1811.设{}n a 是任意等比数列,它的前n 项和,前2n 项和与前3n 项和分别为X ,Y ,Z ,则下列等式中恒成立的是( )A .2X Z Y +=B .()()Y Y X Z Z X =--C .2Y XZ =D .()()Y Y X X Z X =--12.已知数列1,12,21,13,22,31,14,23,32,41,…,则56是数列中的( ) A .第48项 B .第49项 C .第50项D .第51项二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)1311的等比中项是________.4 / 13414.已知在等差数列{}n a 中,首项为23,公差是整数,从第七项开始为负项, 则公差为______.15.“嫦娥奔月,举国欢庆”,据科学计算,运载“神六”的“长征二号”系列火箭,在点火第一秒钟通过的路程为2 km ,以后每秒钟通过的路程都增加2 km ,在达到离地面240 km 的高度时,火箭与飞船分离,则这一过程大约需要的时间是______秒.16.等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项的积为n T ,并且满足条件11a >,9910010a a ->,99100101a a -<-.给出下列结论:①01q <<;②9910110a a -<;③100T 的值是n T 中最大的;④使1n T >成立的最大自然数n 等于198.其中正确的结论是________.(填写所有正确的序号)三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)已知{}n a 为等差数列,且36a =-,60a =.(1)求{}n a 的通项公式;(2)若等比数列{}n b 满足18b =-,2123b a a a =++,求{}n b 的前n 项和公式.5 / 13518.(12分)已知等差数列{}n a 中,3716a a =-,460a a +=,求{}n a 的前n 项和S n .19.(12分)已知数列{}2log 1()() n a n *∈N -为等差数列,且13a =,39a =.(1)求数列{}n a 的通项公式;6 / 136(2)证明:213211111n na a a a a a ++++<---.20.(12分)在数列{}n a 中,11a =,122n n n a a =++. (1)设12n n n a b -=.证明:数列{}n b 是等差数列;(2)求数列{}n a 的前n 项和.7 / 13721.(12分)已知数列{}n a 的前n项和为n S ,且11a =,11,2,1(,)23n n a S n +==. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)当()132log 3n n b a =+时,求证:数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和1n T nn =+.8 / 13822.(12分)已知数列{}n a 的各项均为正数,对任意n *∈N ,它的前n 项和n S 满足1()()612n n n S a a =++,并且2a ,4a ,9a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设11()1n n n n b a a ++=-,n T 为数列{}n b 的前n 项和,求2n T .2018-2019学年必修五第二章训练卷数列(一)答 案一、选择题 1.【答案】D【解析】由1=221n n a a ++得11=2n n a a -+,∴{}n a 是等差数列首项12=a ,公差1=2d ,∴13212)2(n n a n =++-=,∴1011013522a +==.故选D . 2.【答案】A【解析】在等差数列{}n a 中,79412a a a a +=+, ∴1216115a =-=.故选A . 3.【答案】B【解析】由352a a q =得3q =.∴213a a q==,44411133120113q S a q --=⨯=--=.故选B . 4.【答案】B 【解析】∵123181920120219318()()()()()a a a a a a a a a a a a +++++=+++++120()3247854a a +=+=-=,∴12018a a +=.∴12020201802S a a +==.故选B . 5.【答案】B【解析】依题意,133213111127333n n n n b b ---⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅=⋅= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,∴32log 37log 11()3373l g 32o n n k n k ka b n n n -⎛⎫+== ⎪⎭+⎝-+-- 1133log 372log 3k k n ⎛⎫--=+ ⎪⎝⎭, ∵log n k n a b +是常数,∴133log 03k +=,即log 31k =,∴3k =.故选B .6.【答案】A【解析】∵2634a a +=,2664a a ⋅=,∴2464a =, ∵a 2>0,a 6>0,∴a 4=a 2q 2>0,∴a 4=8.故选A . 7.【答案】C【解析】依题意有4652a a a =-,即24442a a q a q =-,而40a ≠,∴220q q --=,1)20()(q q +=-.∴1q =-或2q =.故选C .8.【答案】A【解析】显然等比数列{}n a 的公比1q ≠,则由105510551111221S q q q S q -==+=⇒=--, 故3155315555111132141112S q q S q q ⋅⎛⎫-- ⎪--⎝⎭====⎛⎫---- ⎪⎝⎭.故选A . 9.【答案】C【解析】因为1239a a a =⋅,所以2111()()28a d a a d +=⋅+.所以1a d =.所以1391241013101331316a a a a d a a a a d +++==+++.故选C .10.【答案】B【解析】∵214365(())3)(a a a a a a d -+-+-=, ∴991053d -=.∴2d =-.又∵135136105a a a a d ++=+=,∴139a =. ∴()()221140204002n n n d n n na n S -=+=-+=--+.∴当20n =时,n S 有最大值.故选B . 11.【答案】D【解析】由题意知n S X =,2n S Y =,3n S Z =. 又∵{}n a 是等比数列,∴n S ,2n n S S -,32n n S S -为等比数列, 即X ,Y X -,Z Y -为等比数列, ∴2()()Y X X Z Y ⋅=--, 即222Y XY X ZX XY +-=-, ∴22=Y XY ZX X --,即()()Y Y X X Z X =--.故选D . 12.【答案】C【解析】将数列分为第1组一个,第2组二个,…,第n 组n 个,即11⎛⎫ ⎪⎝⎭,12,21⎛⎫ ⎪⎝⎭,123,,321⎛⎫ ⎪⎝⎭,…,12,,,11n n n ⎛⎫ ⎪-⎝⎭,则第n 组中每个数分子分母的和为1n +,则56为第10组中的第5个,其项数为1239)550(++++=+.故选C .二、填空题13.【答案】1±【解析】11的等比中项为a ,由等比中项的性质可知,)2111a ==,∴1a =±. 14.【答案】4- 【解析】由6723502360a d a d =+≥⎧⎨=+<⎩,解得232356d -≤<-,∵d ∈Z ,∴4d =-. 15.【答案】15【解析】设每一秒钟通过的路程依次为1a ,2a ,3a ,…,n a , 则数列{}n a 是首项12a =,公差2d =的等差数列,由求和公式得()112402n na n d -=+,即(12)240n n n +-=,解得15n =. 16.【答案】①②④【解析】①中,()()9910099100111011a a a a a ⎧--<⎪>⎨⎪>⎩⇒99100101a a >⎧⎨<<⎩100990,1()q a a =∈⇒,∴①正确.②中,29910110010099101011a a a a a a ⎧=⎪⇒⎨<<⎪⎩<,∴②正确. ③中,100991001010090901T T a a T T =⎧⇒⎨<<<⎩,∴③错误.④中,()()()()99198121981198219799100991001T a a a a a a a a a a a =>==,()()199121981991199991011001T a a a a a a a a a ⋅<==,∴④正确.三、解答题17.【答案】(1)212n a n =-;(2)()413n n S =-. 【解析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d . ∵36a =-,60a =, ∴112650a d a d +=-⎧⎨+=⎩,解得110a =-,2d =.∴101()2212n a n n =-⨯=-=-. (2)设等比数列{}n b 的公比为q .∵212324b a a a =++=-,18b =-,∴824q -=-,3q =.∴数列{}n b 的前n 项和公式为()111413n n nS q b q-==--. 18.【答案】()9n S n n =-或(9)n S n n -=-.【解析】设{}n a 的公差为d ,则()()11112616350a d a d a d a d ++=-⎧⎪⎨+++=⎪⎩,即22111812164a da d a d⎧++=-⎪⎨=-⎪⎩, 解得182a d =-⎧⎨=⎩,或182a d =⎧⎨=-⎩.因此8()19()n S n n n n n +-=-=-,或81()9()n S n n n n n ==----. 19.【答案】(1)21n n a =+;(2)见解析.【解析】(1)解设等差数列{}2(og )l 1 n a -的公差为d . 由13a =,39a =,得22log 91log 32()(1)d --=+,则1d =. 所以2log 1111()()n a n n +-=⨯-=,即21n n a =+. (2)证明因为11111222n n nn n a a ++==--, ∴12321321111111111112221112222212n n n n n a a a a a a +-⨯+++=++++==-<----.20.【答案】(1)见解析;(2)1()21n n S n -⋅=+.【解析】(1)证明由已知122n n n a a =++,得1111122222nn n nn n n nn a b a b a +-++===+=+.∴11n n b b -=+,又111b a ==.∴{}n b 是首项为1,公差为1的等差数列. (2)解由(1)知,n b n =,12n n n n a b -==.∴12n n a n ⋅=-.∴121122322n n S n +⋅⋅+=⋅++-,两边乘以2得:()11221222122n n n S n n =++⋅+-⋅+⋅⋅-,两式相减得:12112222(21?221)1n n n n n n S n n n ++-=-=-++⋅----=,∴1()21n n S n -⋅=+.21.【答案】(1)21,1132,22n n a n n -⎛⎫≥ =⎧⎪=⨯⎪⎝⎨⎭⎪⎩;(2)见解析. 【解析】(1)解由已知()1112,212n nn n a S a Sn +-⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩≥,得()1322n n a a n +≥=.∴数列{}n a 是以2a 为首项,以32为公比的等比数列. 又121111222a S a ===,∴()22322n n a a n -⎛⎫≥ ⎪⎝⎭=⨯.∴21,1132,22n n a n n -⎛⎫≥ =⎧⎪=⨯⎪⎝⎨⎭⎪⎩. (2)证明()11log 3lo 3333=2222g n n n n b a -⎡⎤⎛⎫=⨯=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦+.∴()1111111n n b b n n n n +==-++. ∴12233411111111111111122334n n n T b b b b n b b b b n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++=-+-+-++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭=-+ 1111nn n=-=++. 22.【答案】(1)32,n a n n *=-∈N ;(2)22186n T n n -=-. 【解析】(1)∵对任意n *∈N ,有1()()612n n n S a a =++,① ∴当1n =时,有1111112()()6S a a a ==++, 解得11a =或2.当2n ≥时,有1111())62(1n n n S a a ---=++.② ①-②并整理得113()()0n n n n a a a a --+--=. 而数列{}n a 的各项均为正数,∴13n n a a --=.当11a =时,(1313)2n a n n +-=-=, 此时2249=a a a 成立;当12=a 时,23=(3=11)n a n n +--,此时2249=a a a 不成立,舍去. ∴32,n a n n *=-∈N . (2)212212233445221n n n n T b b b a a a a a a a a a a =++=-+-++-+21343522121()()()n n n a a a a a a a a a =-+-++--+242666n a a a --=-- 242(6)n a a a ++=-+246261862n nn n +-=-⨯-=-.。
人教A版高中数学必修五第二章2.2等差数列的性质同步检测题
人教A版高中数学必修五第二章2.2等差数列的性质同步检测题一、选择题1.在等差数列{a n}中,若a2=4,a4=2,则a6=()A.-1B.0C.1 D.62.已知等差数列{a n},则使数列{b n}一定为等差数列的是() A.b n=-a n B.b n=a2nC.b n=a n D.b n=1 a n3.在等差数列{a n}中,若a2=1,a6=-1,则a4=() A.-1 B.1C.0 D.-1 24.等差数列{a n}的公差d<0,且a2·a4=12,a2+a4=8,则数列{a n}的通项公式是()A.a n=2n-2(n∈N*) B.a n=2n+4(n∈N*)C.a n=-2n+12(n∈N*) D.a n=-2n+10(n∈N*)5.如果数列{a n}是等差数列,则下列式子一定成立的有()A.a1+a8<a4+a5B.a1+a8=a4+a5C.a1+a8>a4+a5D.a1a8=a4a56.已知数列{a n}为等差数列且a1+a7+a13=4π,则tan(a2+a12)的值为() A. 3 B.±3C.-33D.- 37.等差数列{a n}中,a5+a6=4,则log2(2a1·2a2·…·2a10)=() A.10 B.20C.40 D.2+log25二、填空题8.等差数列{a n}中,a15=33,a25=66,则a35=________.9.在等差数列{a n}中,a3+a7=37,则a2+a4+a6+a8=________.10.在等差数列{a n }中,若a 5=a ,a 10=b ,则a 15=________.11.数列{a n }满足递推关系a n =3a n -1+3n -1(n ∈N *,n ≥2),a 1=5,则使得数列 ⎭⎬⎫⎩⎨⎧+n n m a 3为等差数列的实数m 的值为________. 12.若m ≠n ,两个等差数列m ,a 1,a 2,n 与m ,b 1,b 2,b 3,n 的公差分别为d 1和d 2,则d 1d 2的值为________. 三、解答题13.梯子的最高一级宽33 cm ,最低一级宽110 cm ,中间还有10级,各级宽度依次成等差数列,计算中间各级的宽度.14.若三个数a -4,a +2,26-2a 适当排列后构成递增等差数列,求a 的值和相应的数列.15.两个等差数列5,8,11,…和3,7,11,…都有100项,问它们有多少个共同的项?16.已知数列{a n}的通项公式为a n=pn2+qn(常数p,q∈R).(1)当p和q满足什么条件时,数列{a n}是等差数列?(2)求证:对任意的实数p和q,数列{a n+1-a n}都是等差数列.人教A 版高中数学必修五第二章2.2等差数列的性质同步检测题解析一、选择题1.在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6=( )A .-1B .0C .1D .6解析:由等差数列的性质得a 6=2a 4-a 2=2×2-4=0,选B.答案:B2.已知等差数列{a n },则使数列{b n }一定为等差数列的是( )A .b n =-a nB .b n =a 2nC .b n =a nD .b n =1a n解析:∵数列{a n }是等差数列,∴a n +1-a n =d (常数).对于A ,b n +1-b n =a n -a n +1=-d ,正确;对于B 不一定正确,如a n =n ,则b n=a 2n =n 2,显然不是等差数列;对于C 和D ,a n 及1a n不一定有意义,故选A. 答案:A3.在等差数列{a n }中,若a 2=1,a 6=-1,则a 4=( )A .-1B .1C .0D .-12解析:∵2a 4=a 2+a 6=1-1=0,∴a 4=0.答案:C4.等差数列{a n }的公差d <0,且a 2·a 4=12,a 2+a 4=8,则数列{a n }的通项公式是( )A .a n =2n -2(n ∈N *)B .a n =2n +4(n ∈N *)C .a n =-2n +12(n ∈N *)D .a n =-2n +10(n ∈N *)解析:由⎪⎩⎪⎨⎧<=+=∙,,,08124242d a a a a ⇒⎩⎨⎧==,,2642a a ⇒⎩⎨⎧-==,,281d a ∴a n =a 1+(n -1)d =8+(n -1)·(-2)=-2n +10.5.如果数列{a n }是等差数列,则下列式子一定成立的有( )A .a 1+a 8<a 4+a 5B .a 1+a 8=a 4+a 5C .a 1+a 8>a 4+a 5D .a 1a 8=a 4a 5解析:由等差数列的性质有a 1+a 8=a 4+a 5,故选B.答案:B6.已知数列{a n }为等差数列且a 1+a 7+a 13=4π,则tan(a 2+a 12)的值为() A . 3 B .±3C .-33 D .- 3解析:由等差数列的性质得a 1+a 7+a 13=3a 7=4π,∴a 7=4π3.∴tan(a 2+a 12)=tan(2a 7)=tan 8π3=tan 2π3=- 3.答案:D7.等差数列{a n }中,a 5+a 6=4,则log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=( )A .10B .20C .40D .2+log 25解析:由等差数列的性质知a 1+a 2+…+a 10=5(a 5+a 6)=5×4=20,从而log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=log 2220=20.答案:B二、填空题8.等差数列{a n }中,a 15=33,a 25=66,则a 35=________.解析:由a 25是a 15与a 35的等差中项知2a 25=a 15+a 35,∴a 35=2a 25-a 15=2×66-33=99.答案:999.在等差数列{a n }中,a 3+a 7=37,则a 2+a 4+a 6+a 8=________.解析:由等差数列的性质可知,a 2+a 8=a 4+a 6=a 3+a 7,∴a 2+a 4+a 6+a 8=37×2=74.10.在等差数列{a n }中,若a 5=a ,a 10=b ,则a 15=________.解析:设数列{a n }的公差为d .法一:由题意知⎩⎨⎧=+==+=,,b d a a a d a a 9411015 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=,,55491a b d b a a∴a 15=a 1+14d =9a -4b 5+14×b -a 5=2b -a .法二:d =a 10-a 510-5=b -a 5, ∴a 15=a 10+5d =b +5×b -a 5=2b -a .法三:∵a 5,a 10,a 15成等差数列,∴a 5+a 15=2a 10.∴a 15=2a 10-a 5=2b -a .答案:2b -a11.数列{a n }满足递推关系a n =3a n -1+3n -1(n ∈N *,n ≥2),a 1=5,则使得数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧+n n m a 3为等差数列的实数m 的值为________. 解析:由题设知a n +m 3n -a n -1+m 3n -1=3a n -1+3n -1+m 3n -a n -1+m 3n -1 =3n -1-2m 3n=1-1+2m 3n 为常数, 则1+2m =0,故m =-12.答案:-1212.若m ≠n ,两个等差数列m ,a 1,a 2,n 与m ,b 1,b 2,b 3,n 的公差分别为d 1和d 2,则d 1d 2的值为________. 解析:n -m =3d 1,d 1=13(n -m ).又n -m =4d 2,d 2=14(n -m ).∴d 1d 2=13·(n -m )14·(n -m )=43. 答案:43三、解答题13.梯子的最高一级宽33 cm ,最低一级宽110 cm ,中间还有10级,各级宽度依次成等差数列,计算中间各级的宽度.解析:由题意可设最低一级宽度为a 1,梯子的宽度依次成等差数列,设为{a n },依题意a 12=33,由a 12=a 1+(12-1)d ⇒33=110+11d ,∴d =-7,∴a n =110+(n -1)×(-7),∴a 2=103,a 3=96,a 4=89,a 5=82,a 6=75,a 7=68,a 8=61,a 9=54,a 10=47,a 11=40,故梯子中间各级的宽度依次为103,96,89,82,75,68,61,54,47,40.14.若三个数a -4,a +2,26-2a 适当排列后构成递增等差数列,求a 的值和相应的数列.解析:显然a -4<a +2,(1)若a -4,a +2,26-2a 成等差数列,则(a -4)+(26-2a )=2(a +2),∴a =6,相应的等差数列为:2,8,14.(2)若a -4,26-2a ,a +2成等差数列,则(a -4)+(a +2)=2(26-2a ),∴a =9,相应的等差数列为:5,8,11.(3)若26-2a ,a -4,a +2成等差数列,则(26-2a )+(a +2)=2(a -4),∴a =12,相应的等差数列为:2,8,14.15.两个等差数列5,8,11,…和3,7,11,…都有100项,问它们有多少个共同的项?解析:设两个数列分别为{a n }与{b k }.则a 1=5,d 1=8-5=3,通项公式a n =5+(n -1)·3=3n +2;b 1=3,d 2=7-3=4,通项公式b k =3+(k -1)·4=4k -1.设数列{a n }的第n 项与{b k }的第k 项相同, 即a n =b k ,也就是3n +2=4k -1,∴n =43k -1,而n ∈N *,k ∈N *,∴k 必须为3的倍数,设k =3r (r ∈N *),得n =4r -1.由条件知⎩⎨⎧≤-≤≤≤,,10014110031r r 解得12≤r ≤1014.又r ∈N *,∴1≤r ≤25(r ∈N *).∴共有25个共同的项.16.已知数列{a n }的通项公式为a n =pn 2+qn (常数p ,q ∈R).(1)当p 和q 满足什么条件时,数列{a n }是等差数列?(2)求证:对任意的实数p 和q ,数列{a n +1-a n }都是等差数列. 解析:(1)设数列{a n }是等差数列,则a n +1-a n =[p (n +1)2+q (n +1)]-(pn 2+qn )=2pn +p +q , 若2pn +p +q 是一个与n 无关的常数,则2p =0,即p =0,q ∈R.∴当p =0,q ∈R 时,数列{a n }是等差数列.(2)证明:∵a n +1-a n =2pn +p +q ,∴a n +2-a n +1=2p (n +1)+p +q ,∴(a n +2-a n +1)-(a n +1-a n )=[2p (n +1)+p +q ]-(2pn +p +q )=2p (常数). ∴对任意的实数p 和q ,数列{a n +1-a n }都是等差数列.。
高中数学第二章数列 第2课时等差数列的性质学案含解析新人教A版必修
第2课时等差数列的性质[目标] 1.记住等差数列的一些常见性质;2.会用等差数列的性质解答一些简单的等差数列问题.[重点] 等差数列性质的应用.[难点] 等差数列性质的理解.知识点一等差数列的重要性质[填一填]1.a n=a m+(n-m)d(m,n∈N*).2.若m+n=p+q(m,n,q,p∈N*),则a m+a n=a p+a q.[答一答]1.在等差数列{a n}中,若a m+a n=a p+a q(m,n,p,q∈N*),则m+n=p+q成立吗?提示:不一定.若数列{a n}是常数列,则m+n=p+q不一定成立.2.在公差为d的等差数列{a n}中,若m+n=2p(m,n,p∈N*),则2a p与a m,a n有何关系?提示:2a p=a m+a n.3.在等差数列{a n}中,若m+n=p,则a m+a n=a p成立吗?提示:不成立.知识点二等差数列的其他性质[填一填]1.若{a n}是公差为d的等差数列,则下列数列:(1){c+a n}(c为任一常数)是公差为d的等差数列;(2){ca n}(c为任一常数)是公差为cd的等差数列;(3){a n+a n+k}(k为常数,k∈N*)是公差为2d的等差数列.2.若{a n},{b n}分别是公差为d1,d2的等差数列,则数列{pa n+qb n}(p,q是常数)是公差为pd1+qd2的等差数列.[答一答]4.在等差数列中,如何判断数列的单调性?提示:在等差数列{a n}中,a n=a1+(n-1)d.当d>0时,{a n}是递增数列;当d=0时,{a n}是常数列;当d<0时,{a n}是递减数列.5.判断下列说法是否正确,正确的在后面的括号内画“√”,错误的画“×”. (1)等差数列去掉前面若干项后,剩下的项仍构成等差数列.( √ ) (2)摆动数列不可能是等差数列.( √ )(3)在等差数列{a n }中,若m +n +p =3t ,则a m +a n +a p =3a t .( √ )类型一 等差数列的性质应用[例1] (1)已知等差数列{a n },a 5=10,a 15=25,求a 25的值; (2)已知等差数列{a n },a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=70,求a 1+a 9的值;(3)已知数列{a n },{b n }都是等差数列,且a 1=2,b 1=-3,a 7-b 7=17,求a 19-b 19的值. [分析] 分析题目,可利用等差数列的性质,也可利用通项公式求解. [解] (1)方法一:设{a n }的公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d =10,a 1+14d =25,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4,d =32,故a 25=a 1+24d =4+24×32=40.方法二:因为5+25=2×15,所以在等差数列{a n }中有a 5+a 25=2a 15,从而a 25=2a 15-a 5=2×25-10=40.方法三:因为5,15,25成等差数列,所以a 5,a 15,a 25也成等差数列,因此a 25-a 15=a 15-a 5,即a 25-25=25-10,解得a 25=40.(2)由等差数列的性质,得a 3+a 7=a 4+a 6=2a 5=a 1+a 9,所以a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=5a 5=70,于是a 5=14,故a 1+a 9=2a 5=28.(3)令c n =a n -b n ,因为{a n },{b n }都是等差数列,所以{c n }也是等差数列,设其公差为d ,由已知,得c 1=a 1-b 1=5,c 7=17,则5+6d =17,解得d =2,故a 19-b 19=c 19=5+18×2=41.在等差数列中,一般存在两种运算方法:一是利用基本量运算,借助于a 1,d 建立方程组进行运算,这是最基本的方法;二是利用性质运算,运用等差数列的性质可简化计算,往往会有事半功倍的效果.[变式训练1] (1)在等差数列{a n }中,a 2=-5,a 6=a 4+6,则a 1等于( B ) A .-9 B .-8 C .-7 D .-4解析:∵{a n }是等差数列,∴a 6-a 4=6=2d . ∴d =3.∴a 1+d =-5.∴a 1=-8.(2)若数列{a n }的公差为2,则数列{3a n -2}的公差为( D ) A .3 B .4C.5 D.6解析:∵数列{a n}的公差为2,∴数列{3a n-2}的公差为3×2=6.(3)设数列{a n},{b n}都是等差数列,且a1=25,b1=75,a2+b2=100,那么由a n+b n所组成的数列的第37项的值为( C )A.0 B.37C.100 D.-37解析:设c n=a n+b n,则c1=a1+b1=25+75=100,c2=a2+b2=100.故d=c2-c1=0.故c n=100(n∈N*).从而c37=100.类型二等差数列的实际应用[例2] 有一批影碟机原销售价为每台800元,在甲、乙两家商场均有销售.甲商场用如下方法促销:买一台单价为780元,买两台单价为760元,以此类推,每多买一台则所买各台单价均减少20元,但每台最低不低于440元;乙商场一律都按原价的75%销售.某单位需购买一批此类影碟机,问去哪一家商场购买花费较少?[分析] 先求出购买n台时甲商场的售价,再与购买n台时乙商场的售价作差比较.[解]设该单位需购买影碟机n台,在甲商场购买单价为a n元,当a n不低于440时,a1,a2,…,a n构成等差数列,则a n=780+(n-1)(-20)=800-20n,解不等式a n≥440,即800-20n≥440,得n≤18.当购买台数小于或等于18台时,每台售价为(800-20n)元,当购买台数大于18台时,每台售价为440元.到乙商场购买,每台售价为800×75%=600(元).又(800-20n)n-600n=20n(10-n),所以,当n<10时,600n<(800-20n)n;当n=10时,600n=(800-20n)n;当10<n≤18时,(800-20n)n<600n;当n>18时,440n<600n.所以当购买台数少于10台时,到乙商场购买花费较少;当购买10台时,到两商场购买花费相同;当购买台数多于10台时,到甲商场购买花费较少.1.在实际问题中,若涉及一组与顺序有关的数的问题,可考虑利用数列方法解决,若这组数依次成直线上升或下降,则可考虑利用等差数列方法解决.2.在利用数列方法解决实际问题时,一定要分清首项、项数等关键问题.[变式训练2] 有一个很神秘的地方,那里有很多的雕塑,每个雕塑都是由蝴蝶组成的.第一个雕塑有3只蝴蝶,第二个雕塑有5只蝴蝶,第三个雕塑有7只蝴蝶,第四个雕塑有9只蝴蝶,以后的雕塑按照这样的规律一直延伸到很远的地方,学学和思思看不到这排雕塑的尽头在哪里,那么,第102个雕塑是由多少只蝴蝶组成的呢?由999只蝴蝶组成的雕塑是第多少个呢?解:由题知:a 1=3,a 2=5,a 3=7,a 4=9,…,可知其是以3为首项,2为公差的等差数列,则a n =2n +1,当n =102时,a 102=205,当a n =999时,2n +1=999,n =499.答:第102个雕塑是由205只蝴蝶组成的;由999只蝴蝶组成的雕塑是第499个. 类型三 等差数列的综合应用[例3] 已知两个等差数列5,8,11,…和3,7,11,…都是100项,求它们有多少个共同的项.[分析] 先写出两数列的通项公式,利用两通项公式寻找共同的项. [解] 解法一:设两个数列分别为{a n }与{b k }, 则a 1=5,d 1=8-5=3,通项a n =5+(n -1)·3=3n +2;b 1=3,d 2=7-3=4,通项b k =3+(k -1)·4=4k -1. 设数列{a n }的第n 项与{b k }的第k 项相同, 即a n =b k ,即3n +2=4k -1. ∵n =43k -1,而n ∈N *,k ∈N *,∴k 必须为3的倍数,设k =3r (r ∈N *),得n =4r -1,由条件知⎩⎪⎨⎪⎧1≤3r ≤100,1≤4r -1≤100,解得12≤r ≤1014,又∵r ∈N *,∴1≤r ≤25(r ∈N *). ∴共有25个共同的项.解法二:由解法一知两数列的通项分别为a n =3n +2,b k =4k -1,设共同项构成新数列{c n },则c 1=11,∵数列{a n },{b n }均为等差数列,∴数列{c n }仍为等差数列,且公差为d =12. ∴c n =11+(n -1)·12=12n -1. 又∵a 100=302,b 100=399, ∴c n =12n -1≤302,∴n ≤25.25,∴两数列有25个共同项.本题是探求两个数列的公共项问题,解法一是常规解法,解法二利用了最小公倍数.通常是从通项公式入手,建立a n =b m 这样的方程,再求其一定范围内的整数解.本题常见的错误是求得数列a n =3n +2,b n =4n -1,即令3n +2=4n -1,解得n =3,所以有一个公共项11,这显然是错误的.[变式训练3] 把数列{2n +1}中的项依次按第一个括号一个数,第二个括号两个数,第三个括号三个数,第四个括号四个数,第五个括号一个数,…循环,为:(3),(5,7),(9,11,13),(15,17,19,21),(23),(25,27),(29,31,33),(35,37,39,41),(43),…,则第104个括号内的各数之和为( D )A .2 036B .2 048C .2 060D .2 072解析:由观察发现,每四个括号是一个循环,一个循环由10个数组成,104个括号有26个循环,则第104个括号内有四个数,这四个数为数列3,5,7,9,…的第257项、第258项、第259项、第260项,分别为3+(257-1)×2,3+(258-1)×2,3+(259-1)×2,3+(260-1)×2,即515,517,519,521,其和为2 072.故选D.1.等差数列{a n }中,若a 2+a 4 024=4,则a 2 013=( A ) A .2 B .4 C .6 D .-2解析:∵2a 2 013=a 2+a 4 024=4,∴a 2 013=2.2.已知等差数列{a n }中,a 7=π4,则tan(a 6+a 7+a 8)等于( C )A .-33B .- 2C .-1D .1解析:∵在等差数列{a n }中,a 6+a 7+a 8=3a 7=3π4,∴tan(a 6+a 7+a 8)=tan 3π4=-1.3.如果等差数列{a n }中,a 1=2,a 3=6,则数列{2a n -3}是公差为4的等差数列. 解析:设数列{a n }的公差为d ,则a 3-a 1=2d =4, 即d =2.故数列{2a n -3}的公差为4.4.在等差数列{a n }中,a 3=7,a 5=a 2+6,则a 6=13. 解析:设等差数列{a n }的公差为d . ∵a 5=a 2+6,∴a 5-a 2=6,即3d =6,d =2. ∴a 6=a 3+3d =7+3×2=13. 5.在等差数列{a n }中: (1)若a 5=a ,a 10=b ,求a 15; (2)若a 3+a 8=m ,求a 5+a 6; (3)若a 5=6,a 8=15,求a 14. 解:(1)∵a 5+a 15=2a 10,∴a 15=2a 10-a 5=2b -a .(2)解法一:∵a 3+a 8=(a 1+2d )+(a 1+7d ) =2a 1+9d =m ,∴a 5+a 6=(a 1+4d )+(a 1+5d )=2a 1+9d =m . 解法二:∵5+6=3+8, ∴a 5+a 6=a 3+a 8=m .(3)解法一:∵a 8=a 5+(8-5)d , 即15=6+3d ,∴d =3.∴a 14=a 8+(14-8)d =15+6×3=33. 解法二:∵数列{a n }是等差数列,∴数列a 5,a 8,a 11,a 14,…是等差数列,首项a 5=6,公差d =a 8-a 5=15-6=9, ∴第四项a 14=6+3×9=33.——本课须掌握的问题运用等差数列的性质,能够简化问题,提高准确性.常用的性质主要有: (1)d =a m -a n m -n(m ,n ∈N *,且n ≠m ); (2)a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *); (3)若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *), 则a m +a n =a p +a q .特别地,若m +n =2p (m ,n ,p ∈N *), 则a m +a n =2a p .在解决等差数列问题时要注意项数(即项的下标)之间的关系.。
高中数学第二章数列2.5等比数列的前n项和第1课时等比数列的前n项和aa高二数学
• 『规律总结(zǒngjié)』 在等比数列{an}的五个量a1,q,an,n,Sn 中,a1,q是最基本的元素,当条件与结论间的联系不明显时 ,均可以用a1,q列方程组求解.
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〔跟踪练习1〕 (2015·重庆文,16)已知等差数列{an}满足a3=2,前3项和S3=92. (1)求{an}的通项公式; (2)设等比数列{bn}满足b1=a1,b4=a15,求{bn}的前n项和Tn.
!果真是这样吗?我们一起来帮他算一算.
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• 1.等比数列(děnɡ bǐ shù liè)的前n项和公式
已知量 公式
首项、公比与项数
Sn=__a_1_n1_a-_1 _q_n_q=1 ___1_-__q____q≠1
首项、末项与公比 Sn=__a_1-_n_aa_1 _nq_q=1
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(2)由(1),得bn=an+k及{bn}是公比为2的等比数列,得 Tn=b111--22n=b1(2n-1), 由bn=an+k得Tn=Sn+nk,∴Sn=b1(2n-1)-nk. ∵S6=T4,S5=-9, ∴6331bb11- -65kk= =1-5b91,, 解得k=8.
新课标导学
数学
必修5 ·人教A版
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第二章
数列(shùliè)
等比数列 的前 项和 2.5
(děnɡ bǐ shù liè)
n
课时 第1
(kèshí)
等比数列的前n项和
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1
自主预习学案
2
互动探究学案
3
课时作业学案
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自主预习(yùxí)学案
2019_2020学年高中数学第二章随机变量及其分布2.2.2事件的相互独立性练习含解析新人教a版选修2_3
2.2.2 事件的相互独立性[A 基础达标]1.坛子中放有3个白球,2个黑球,从中进行不放回地取球两次,每次取一球,用A 1表示第一次取得白球,A 2表示第二次取得白球,则A 1和A 2是( )A .互斥事件B .相互独立事件C .对立事件D .不相互独立的事件解析:选D .因为P (A 1)=35,若A 1发生了,P (A 2)=24=12;若A 1不发生,P (A 2)=34,所以A 1发生的结果对A 2发生的结果有影响,所以A 1与A 2不是相互独立事件.2.某人提出一个问题,甲先答,答对的概率为0.4,如果甲答错,由乙答,答对的概率为0.5,则问题由乙答对的概率为( )A .0.2B .0.8C .0.4D .0.3解析:选D .由相互独立事件同时发生的概率可知,问题由乙答对的概率为P =0.6×0.5=0.3,故选D .3.某种开关在电路中闭合的概率为p ,现将4只这种开关并联在某电路中(如图所示),若该电路为通路的概率为6581,则p =( )A .12B .13C .23D .34解析:选B .因为该电路为通路的概率为6581,所以该电路为不通路的概率为1-6581,只有当并联的4只开关同时不闭合时该电路不通路,所以1-6581=(1-p )4,解得p =13或p =53(舍去).故选B .4.(2019·重庆高二检测)荷花池中,有一只青蛙在成品字形的三片荷叶上跳来跳去(每次跳跃时,均从一片荷叶跳到另一片荷叶),而且逆时针方向跳的概率是顺时针方向跳的概率的两倍,如图所示.假设现在青蛙在A 荷叶上,则跳三次之后停在A 荷叶上的概率是( )A .13B .29C .49D .827解析:选A .由已知得逆时针跳一次的概率为23,顺时针跳一次的概率为13,则逆时针跳三次停在A 上的概率为P 1=23×23×23=827,顺时针跳三次停在A 上的概率为P 2=13×13×13=127.所以跳三次之后停在A 上的概率为P =P 1+P 2=827+127=13.5.有一道数学难题,学生A 解出的概率为12,学生B 解出的概率为13,学生C 解出的概率为14.若A ,B ,C 三人独立去解答此题,则恰有一人解出的概率为( ) A .1 B .624 C .1124D .1724解析:选C .一道数学难题,恰有一人解出,包括: ①A 解出,B ,C 解不出,概率为12×23×34=14;②B 解出,A ,C 解不出,概率为12×13×34=18;③C 解出,A ,B 解不出,概率为12×23×14=112.所以恰有1人解出的概率为14+18+112=1124.6.有甲、乙两批种子,发芽率分别为0.8和0.9,在两批种子中各取一粒,则恰有一粒种子能发芽的概率是________.解析:所求概率P =0.8×0.1+0.2×0.9=0.26. 答案:0.267.在如图所示的电路图中,开关a ,b ,c 闭合与断开的概率都是12,且是相互独立的,则灯亮的概率是________.解析:设“开关a ,b ,c 闭合”分别为事件A ,B ,C ,则灯亮这一事件为ABC ∪AB C —∪A B —C ,且A ,B ,C 相互独立,ABC ,AB C —,A B —C 相互独立, ABC ,AB C —,A B — C 互斥,所以 P =P (ABC )+P (AB C —)+P (A B —C )=P (A )P (B )P (C )+P (A )P (B )P (C —)+P (A )P (B —)P (C ) =12×12×12+12×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12×12=38.答案:388.某大街在甲、乙、丙三处设有红绿灯,汽车在这三处因遇绿灯而通行的概率分别为13,12,23,则汽车在这三处因遇红灯或黄灯而停车一次的概率为________. 解析:分别设汽车在甲、乙、丙三处通行的事件为A ,B ,C , 则P (A )=13,P (B )=12,P (C )=23,停车一次为事件(A —BC )∪(A B —C )∪(AB C —),故其概率P =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13×12×23+13×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12×23+13×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23=718.答案:7189.某学生语、数、英三科考试成绩在一次考试中排名全班第一的概率:语文为0.9,数学为0.8,英语为0.85,求在一次考试中:(1)三科成绩均未获得第一名的概率是多少? (2)恰有一科成绩未获得第一名的概率是多少?解:分别记该学生语、数、英考试成绩排名全班第一的事件为A ,B ,C ,则A ,B ,C 两两互相独立,且P (A )=0.9,P (B )=0.8,P (C )=0.85.(1)“三科成绩均未获得第一名”可以用A — B — C —表示,P (A — B — C —)=P (A —)P (B —)P (C —)=[1-P (A )][1-P (B )][1-P (C )] =(1-0.9)(1-0.8)(1-0.85) =0.003,即三科成绩均未获得第一名的概率是0.003. (2)“恰有一科成绩未获得第一名”可以用 (A —BC )∪(A B —C )∪(AB C —)表示. 由于事件A —BC ,A B —C 和AB C —两两互斥,根据概率加法公式和相互独立事件的意义,所求的概率为P (A —BC )+P (A B —C )+P (AB C —) =P (A —)P (B )P (C )+P (A )P (B —)P (C )+P (A )P (B )P (C —)=[1-P (A )]P (B )P (C )+P (A )[1-P (B )]P (C )+P (A )P (B )[1-P (C )]=(1-0.9)×0.8×0.85+0.9×(1-0.8)×0.85+0.9×0.8×(1-0.85)=0.329, 即恰有一科成绩未获得第一名的概率是0.329.10.某田径队有三名短跑运动员,根据平时训练情况统计甲、乙、丙三人100 m 跑(互不影响)的成绩在13 s 内(称为合格)的概率分别为25,34,13,若对这三名短跑运动员的100 m 跑的成绩进行一次检测,则(1)三人都合格的概率; (2)三人都不合格的概率; (3)出现几人合格的概率最大.解:记“甲、乙、丙三人100 m 跑成绩合格”分别为事件A ,B ,C ,显然事件A ,B ,C 相互独立,则P (A )=25,P (B )=34,P (C )=13.设恰有k 人合格的概率为P k (k =0,1,2,3), (1)三人都合格的概率:P 3=P (ABC )=P (A )·P (B )·P (C )=25×34×13=110.(2)三人都不合格的概率:P 0=P (A — B — C —)=P (A —)·P (B —)·P (C —)=35×14×23=110.(3)恰有两人合格的概率:P 2=P (AB C —)+P (A B —C )+P (A —BC )=25×34×23+25×14×13+35×34×13=2360. 恰有一人合格的概率:P 1=1-P 0-P 2-P 3=1-110-2360-110=2560=512.综合(1)(2)(3)可知P 1最大. 所以出现恰有1人合格的概率最大.[B 能力提升]11.如图,已知电路中4个开关闭合的概率都是12,且是互相独立的,则灯亮的概率为( )A .316B .34C .1316D .14解析:选C .记“A ,B ,C ,D 四个开关闭合”分别为事件A ,B ,C ,D ,可用对立事件求解,图中含开关的三条线路同时断开的概率为:P (C —)P (D —)[1-P (AB )]=12×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12×12=316.所以灯亮的概率为1-316=1316.12.有五瓶墨水,其中红色一瓶,蓝色、黑色各两瓶,某同学从中随机任意取出两瓶,若取出的两瓶中有一瓶是蓝色,则另一瓶是红色或黑色的概率是________.解析:设事件A 为“其中一瓶是蓝色”,事件B 为“另一瓶是红色”,事件C 为“另一瓶是黑色”,事件D 为“另一瓶是红色或黑色”,则D =B ∪C ,且B 与C 互斥,又P (A )=C 12C 14C 25=45,P (AB )=C 12C 11C 25=15,P (AC )=C 12C 12C 25=25,故P (D |A )=P (B ∪C |A ) =P (B |A )+P (C |A ) =P (AB )P (A )+P (AC )P (A )=34.答案:3413.在社会主义新农村建设中,某市决定在一个乡镇投资农产品加工、绿色蔬菜种植和水果种植三个项目,据预测,三个项目成功的概率分别为45、56、23,且三个项目是否成功互相独立.(1)求恰有两个项目成功的概率; (2)求至少有一个项目成功的概率.解:(1)只有农产品加工和绿色蔬菜种植两个项目成功的概率为45×56×(1-23)=29,只有农产品加工和水果种植两个项目成功的概率为45×(1-56)×23=445,只有绿色蔬菜种植和水果种植两个项目成功的概率为(1-45)×56×23=19,所以恰有两个项目成功的概率为29+445+19=1945.(2)三个项目全部失败的概率为(1-45)×(1-56)×(1-23)=190,所以至少有一个项目成功的概率为1-190=8990.14.(选做题)某公司为了了解用户对其产品的满意度,从A ,B 两个地区分别随机调查了20个用户,得到用户对产品的满意度评分如下:A 地区:62 73 81 92 95 85 74 64 53 7678 86 95 66 97 78 88 82 76 89B 地区:73 83 62 51 91 46 53 73 64 8293 48 65 81 74 56 54 76 65 79(1)根据两组数据完成两个地区用户满意度评分的茎叶图,并通过茎叶图比较两个地区满意度评分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,给出结论即可).(2)根据用户满意度评分,将用户的满意度从低到高分为三个等级:记事件C 用户的评价结果相互独立.根据所给数据,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率,求C 的概率.解:(1)两个地区用户的满意度评分的茎叶图如图.通过茎叶图可以看出,A 地区用户满意度评分的平均值高于B 地区用户满意度评分的平均值;A 地区用户满意度评分比较集中,B 地区用户满意度评分比较分散.(2)记C A 1表示事件“A 地区用户的满意度等级为满意或非常满意”,C A 2表示事件“A 地区用户的满意度等级为非常满意”,C B 1表示事件“B 地区用户的满意度等级为不满意”,C B 2表示事件“B 地区用户的满意度等级为满意”,则C A 1与C B 1独立,C A 2与C B 2独立,C B 1与C B 2互斥,C =C B 1C A 1∪C B 2C A 2,P (C )=P (C B 1C A 1∪C B 2C A 2)=P (C B 1C A 1)+P (C B 2C A 2)=P (C B 1)P (C A 1)+P (C B 2)P (C A 2).由所给数据,得C A 1,C A 2,C B 1,C B 2发生的频率分别为1620,420,1020,820,故P (C A 1)=1620,P (C A 2)=420,P (C B 1)=1020,P (C B 2)=820,P (C )=1020×1620+820×420=0.48.。
2022年高中数学第二章数列2-2等差数列的性质练习含解析新人教A版必修
课时训练8 等差数列的性质一、等差数列性质的应用1.在等差数列{a n}中,已知a4+a8=16,则a2+a10=( )A.12B.16C.20D.24答案:B2.等差数列{a n}中,若a2+a4 024=4,则a2 013=( )A.2B.4C.6D.-2答案:A解析:2a2013=a2+a4024=4,∴a2013=2.3.在等差数列{a n}中,a3+3a8+a13=120,则a3+a13-a8等于( )A.24B.22C.20D.-8答案:A解析:根据等差数列的性质可知a3+a13=2a8,所以已知等式可变为2a8+3a8=120,解得a8=24,所以a3+a13-a8=2a8-a8=a8=24.4.如果等差数列{a n}中,a1=2,a3=6,则数列{2a n-3}是公差为 的等差数列.答案:4解析:设数列{a n}的公差为d,则a3-a1=2d=4,∴d=2.∴数列{2a n-3}的公差为4.5.在等差数列{a n}中,a3=7,a5=a2+6,则a6= .答案:13解析:设等差数列{a n}的公差为d.∵a5=a2+6,∴a5-a2=6,即3d=6,d=2.∴a6=a3+3d=7+3×2=13.6.(2015河南郑州高二期末,14)若2,a,b,c,9成等差数列,则c-a= .答案:72解析:由等差数列的性质可得2b=2+9,解得b=112.又可得2a=2+b=2+112=152,解得a=154,同理可得2c=9+112=292,解得c=294,故c-a=294−154=144=72.二、等差数列的综合应用7.已知等差数列{a n}中,a7=π4,则tan(a6+a7+a8)等于( )A.-√33B.-√2C.-1D.1答案:C解析:在等差数列中,a6+a7+a8=3a7=3π4,∴tan(a6+a7+a8)=tan3π4=-1.8.已知数列{a n}是等差数列,a4=15,a7=27,则过点P(3,a3),Q(5,a5)的直线斜率为( )A.4B.14C.-4 D.-14答案:A解析:由数列{a n}是等差数列,知a n是关于n的一次函数,其图象是一条直线上的等间隔的点(n,a n),因此过点P(3,a3),Q(5,a5)的直线斜率即过点(4,15),(7,27)的直线斜率,所以直线的斜率k=27-157-4 =4.9.在等差数列{a n}中,若a4+a6+a8+a10+a12=90,则a10-13a14的值为( )A.12B.14C.16D.18答案:A解析:由等差数列的性质及a4+a6+a8+a10+a12=90得5a8=90,即a1+7d=18,∴a10-13a14=a1+9d-13(a1+13d)=23(a1+7d)=23×18=12,故选A.10.数列{a n}满足a1=1,a n+1=(n2+n-λ)a n(n=1,2,…),λ是常数.(1)当a2=-1时,求λ与a3的值;(2)数列{a n}是否可能为等差数列?若可能,求出它的通项公式;若不可能,请说明理由.解:(1)由条件得a2=(2-λ)a1,又a1=1,a2=-1,所以λ=3,从而a3=(22+2-3)a2=-3.(2)假设数列{a n}是等差数列,由a1=1,a n+1=(n2+n-λ)a n得a2=2-λ,a3=(6-λ)(2-λ),a4=(12-λ)(6-λ)(2-λ).由假设知2a2=a1+a3,即2(2-λ)=1+(6-λ)(2-λ),解得λ=3,于是a2=-1,a3=-3,a4=-27,所以a2-a1=-2,而a4-a3=-24,与数列{a n}是等差数列矛盾,故数列{a n}不可能是等差数列.(建议用时:30分钟)1.已知{a n}为等差数列,a2+a8=12,则a5等于( )A.4B.5C.6D.7答案:C解析:由等差数列性质得a2+a8=2a5=12,所以a5=6.2.在等差数列{a n}中,a1+3a8+a15=120,则3a9-a11的值为( )A.6B.12C.24D.48答案:D解析:∵a1+a15=2a8,∴a1+3a8+a15=5a8.∴5a8=120,a8=24.而3a9-a11=3(a8+d)-(a8+3d)=2a8=48.∴选D.3.若数列{a n}为等差数列,a p=q,a q=p(p≠q),则a p+q为( )A.p+qB.0C.-(p+q)D.p+q2答案:B解析:公差d=p-qq-p=-1,∴a p+q=a p+(p+q-p)d=q+q×(-1)=0.4.由公差d≠0的等差数列a1,a2,…,a n,…组成一个数列a1+a3,a2+a4,a3+a5,…,下列说法正确的是( )A.该新数列不是等差数列B.是公差为d的等差数列C.是公差为2d的等差数列D.是公差为3d的等差数列答案:C解析:∵(a n+1+a n+3)-(a n+a n+2)=(a n+1-a n)+(a n+3-a n+2)=2d,∴数列a1+a3,a2+a4,a3+a5,…是公差为2d的等差数列.5.已知{a n}为等差数列,若a1+a5+a9=8π,则cos(a3+a7)的值为( )A.√32B.-√32C.12D.-12答案:D解析:∵{a n}为等差数列,a1+a5+a9=8π,∴a5=83π,cos(a3+a7)=cos(2a5)=cos163π=-12.6.等差数列{a n}中,已知a3=10,a8=-20,则公差d= . 答案:-6解析:由题知d=a8-a38-3=-305=-6.7.在等差数列{a n}中,已知a8+m=10,a8-m=6,其中m∈N*,且1≤m≤7,则a8= . 答案:8解析:∵a 8+m +a 8-m =2a 8,∴a 8=8.8.如果有穷数列a 1,a 2,…,a m (m 为正整数)满足条件:a 1=a m ,a 2=a m-1,…,a m =a 1,则称其为“对称”数列.例如数列1,2,5,2,1与数列8,4,2,4,8都是“对称”数列.已知在21项的“对称”数列{c n }中,c 11,c 12,…,c 21是以1为首项,2为公差的等差数列,c 2= .答案:19解析:因为c 11,c 12,…,c 21是以1为首项,2为公差的等差数列,又{c n }为21项的对称数列,所以c 2=c 20=c 11+9d=1+9×2=19.9.已知等差数列{a n }中,a 1+a 4+a 7=15,a 2a 4a 6=45,求此数列的通项公式.解:∵a 1+a 7=2a 4,∴a 1+a 4+a 7=3a 4=15.∴a 4=5.又∵a 2a 4a 6=45,∴a 2a 6=9.即(a 4-2d )(a 4+2d )=9,即(5-2d )(5+2d )=9,解得d=±2.若d=2,a n =a 4+(n-4)d=2n-3;若d=-2,a n =a 4+(n-4)d=13-2n.10.已知{a n }为等差数列,a 15=8,a 60=20,求a 75.解:解法一:因为{a n }为等差数列,∴a 15,a 30,a 45,a 60,a 75也成等差数列,设其公差为d ,a 15为首项,则a 60为其第4项,∴a 60=a 15+3d ,得d=4.∴a 75=a 60+d=20+4=24.解法二:设{a n }的公差为d ,因为a 15=a 1+14d ,a 60=a 1+59d ,∴{a 1+14d =8,a 1+59d =20,解得{a 1=6415,d =415.故a 75=a 1+74d=6415+74×415=24.。
高中数学第二章数列2.2等差数列第一课时等差数列的概念与通项公式课件新人教A版必修5
则
an am
a1 (n 1)d, a1 (m 1)d
⇒
an-am=(n-m)d⇒
d an am , nm an am (n
m)d.
这表明已知等差数列中的任意两项即可求得其公差,进而求得其通项公式.
2.对等差数列定义的理解 (1)“从第2项起”是因为首项没有“前一项”. (2)一个数列从第2项起,每一项与它前一项的差即使等于常数,这个数列也不 一定是等差数列,因为当这些常数不同时,该数列不是等差数列,因此定义中 强调“同一个常数”,注意不要漏掉这一条件. (3)求公差d时,可以用d=an-an-1来求,也可以用d=an+1-an来求.注意公差是每 一项与其前一项的差,且用an-an-1求公差时,要求n≥2,n∈N*.
解析:由等差数列的定义知强调两个方面:①从第2项起; ②差为同一个常数,故选D.
2.等差数列{an}中,a4+a8=10,a10=6,则公差 d 等于( A )
(A) 1 4
(B) 1 2
(C)2
(D)- 1 2
解析:在等差数列{an}中,由 a4+a8=10,得 2a6=10,a6=5.又 a10=6,则 d= a10 a6 = 6 5 = 1 .故选 A.
2d a14d 105, a1 3d a1 5d
99,
解得
ad1
39, 2,
所以
a20=a1+19d=1.
答案:1
课堂探究
题型一 等差数列的通项公式
【例1】 已知{an}为等差数列,a15=8,a60=20,求a75.
2018版高中数学 第二章 数列 2.5 等比数列的前n项和(一) 新人教A版必修5
本课结束
第二章 数 列
§2.5 等比数列的前n项和(一)
学习 目标
1.掌握等比数列的前n项和公式及公式证明思路. 2.会用等比数列的前n项和公式解决有关等比数列的一些简单 问题.
栏目 索引
知识梳理 题型探究 当堂检测
自主学习 重点突破 自查自纠
知识梳理
知识点一 等比数列前n项和公式 1.等比数列前n项和公式
反思与感悟
解析答案
跟踪训练3 在等比数列{an}中,a2=3,a5=81. (1)求an及其前n项和Sn; 解 设{an}的公比为q,依题意得
a1q=3 a1q4=81
,解得aq1==31
,
因此,an=3n-1,Sn=111--33n=3n-2 1.
解析答案
1 (2)设 bn=1+log3an,求数列bn·bn+1的前 10 项和 T10.
+a5+a6+a7等于( )
11
19
A. 8
B.16
9
3
C.8
D.4
解析答案
12345
3.设等比数列{an}的公比 q=3,前 n 项和为 Sn,则Sa42等于___4_30____. 解析 由题意得 S4=a111--334=40a1,又 a2=3a1, ∴Sa42=430.
解析答案
12345
4.等比数列{an}中,a2=9,a5=243,则{an}的前4项和是___1_2_0___. 解析 ∵a5=a2·q3,∴q3=2943=27. ∴公比q=3,从而a1=3, ∴S4=a111--qq4=311--334=120.
解析答案
12345
5.设数列{an}的前n项和为Sn.若S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*,则a1= ________,S5=________.
人教A版高中数学高二版必修5教师用书 第二章 数列
知识点新课程标准的要求层次要求领域目标要求数列的概念与递推公式1.了解数列的概念,体会数列是一种特殊函数,能根据数列的前几项写出简单数列的通项公式2.类比函数理解数列的几种表示方法(列表、图象、通项公式等),能根据项数多少、数列的性质对数列分类3.了解递推公式是给出数列的一种方法,能根据递推公式写出数列的前几项,能求某些数列的通项公式1.本章学习应使学生认识到数学来源于生活实际,生活中又充满了数学,数学中有无穷的奥秘.学会从生活实际中发现数学规律,体会数学美,体验探索的乐趣.了解我国数学家对数列的贡献,培养学生的爱国热情.通过了解数学家对数列问题锲而不舍的探索过程,培养学生学习数学的兴趣2.养成收集资料、自主探索、合作交流的习惯,提高数学建模能力,提高应用意识和实践能力3.进一步体会从特殊到一般,由已知到未知,从有限到无限的认识事物的规律,养成既大胆猜想又严格证明的科学精神等差数列1.掌握等差数列和等差中项的概念,会用定义判定数列是否是等差数列2.掌握等差数列的通项公式及推导方法,会应用直线、一次函数等有关知识研究等差数列的性质,能熟练运用通项公式求有关的量:a1,d,n,a n,S n3.掌握等差数列的前n项和公式及推导方法,能熟练运用通项公式、前n项和公式,对于a1,d,n,a n,S n中已知三个量求另外两个量;能灵活运用公式解决与等差数列有关的综合问题;能构建等差数列模型解决实际问题等比数列1.掌握等比数列和等比中项的概念,能利用定义判定数列是否是等比数列2.掌握等比数列的通项公式及推导方法,能类比指数函数利用等比数列的通项公式研究等比数列的性质,能熟练运用通项公式求有关的量:a1,q,n,a n,S n3.掌握等比数列的前n项和公式及推导方法,能熟练运用通项公式、前n项和公式,对于a1,q,n,a n,S n中已知三个量求另外两个量;能灵活运用公式解决有关等比数列的综合问题;能构建等比数列模型解决实际问题等差数列与等比数列的综合应用1.能通过类比、转化等方法解决与等差数列、等比数列有关的一些问题2.能用等差数列、等比数列的知识解决实际问题数列是高中数学的主干知识之一,是衔接初等数学与高等数学的桥梁,其中等差、等比数列是最重要、最基本的两种特殊数列,包含的主要内容有等差、等比数列的概念、判定、通项公式、前n项和公式、性质、简单应用等.在教学过程中应注意以下几点:1.注重基础,要求学生熟练掌握两类数列的通项公式、求和公式等,能灵活应用数列的性质.2.授课时有意识地总结一些常用的解题方法:通项公式的求法,等差、等比数列的判定,常用的求和方法等.3.强化训练,提升学生的计算能力,数列的很多题目计算量比较大,等比数列运算中常常会综合指数幂的运算等,这些都要求学生多加训练.4.强化思想方法的应用,本章用得较多的有函数与方程思想、分类讨论思想、化归与转化思想等.5.在平时的练习中,要注意引导学生对一些易错点多总结,如在利用等比数列求和公式时要注意公比为1的情况,数列求和中对项数的确定等.第1课时数列的概念与简单表示法1.掌握数列、数列中的项、数列的通项公式等概念,能根据数列的前几项求数列的通项公式.2.能根据数列的通项公式求数列中的指定项.3.掌握数列的一些简单性质以及递增数列、递减数列等概念.4.了解递推公式是给出数列的一种方法,会根据递推公式写出数列的前几项.重点:由数列的前几项写出其通项公式.难点:理解数列是一种特殊的函数.小明妈妈从小明1周岁开始在每年的生日这天都要给小明测出身高,并按时间顺序记录下来,得到一列数.日常生活中你还能举出这样的例子吗?问题1:按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每个数称为该数列的项.数列中排在第n位的数称为这个数列的第n项,记为a n.问题2:(1)数列的一般形式可以写成:a1,a2,a3,…,a n,…,简记为{a n}.(2)如果数列{a n}的第n项a n与n之间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫作这个数列的通项公式.(3)数列的分类分类标准名称含义例子数列按项的个数有穷数列项数有限的数列1,2,3,…,10无穷数列项数无限的数列1,4,9,…,n2,…按项的变递增数列自第二项起,每一项大2,4,6,8,…化趋势于它的前一项的数列递减数列自第二项起,每一项小于它的前一项的数列1,,,,…常数列各项都相等的数列2,2,2,…摆动数列自第二项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列1,-2,3,-4,…问题3:数列概念的本质:从映射、函数的观点来看,数列也可以看作是一个定义域为正整数集(N*)或它的有限子集({1,2,…,n})的函数,当自变量从小到大依次取值时对应的一列函数值.数列的通项公式a n就是相应函数的解析式f(n).问题4:数列中的项与集合中的元素相比较,有哪些异同?在世界数学史上,对数列的讨论具有悠久的历史.中国、巴比伦、古希腊、埃及和印度等,都曾经研究过数列,中国古代数学名著《周髀算经》《九章算术》《孔子算经》《张邱建算经》等,对等差数列和等比数列都列举过计算的例子,说明中国古代对数列的研究做出过一定的贡献.1.已知数列{a n},a n=(n∈N*),那么是这个数列的第()项.A.9B.10C.11D.12【解析】由=可解得n=10或n=-12(舍去),所以n=10.【答案】B2.图中表示的1,4,9,16,…这样的数称为正方形数.那么第n个正方形数为().A.nB.n(n+1)C.n2D.n2+1【解析】各正方形数依次构成一个数列,记作{a n},则a1=1=12,a2=4=22,a3=9=32,a4=16=42,所以第n 个正方形数为a n=n2.【答案】C3.已知数列的前四项是3,5,9,17,则该数列的第5项是.【解析】归纳前四项可得a1=21+1,a2=22+1,a3=23+1,a4=24+1,所以第5项为a5=25+1=33.【答案】334.已知数列{a n}中,a n=n+3(n∈N*,n≤7),试用图象表示出这个数列.【解析】如图所示.根据数列的前几项归纳数列的通项公式写出下面各数列的一个通项公式,使它的前几项分别是下列各数.(1)1,2,3,4;(2),-1,,-,;(3)9,99,999,9999.【方法指导】根据给定的项,写出数列的一个通项公式,关键是找到n与a n的关系.例如:(1)中的各项可分别写为1+,2+,3+,4+,这样就很容易得出其通项公式;(2)中注意正负号如何调整;(3)中的各项可分别写为101-1,102-1,103-1,104-1.【解析】(1)a n=n+;(2)a n=(-1)n+1;(3)a n=10n-1.【小结】解决此类题目时要把握好以下几个方面:①当给定的项由几部分组成时,我们可以“各个击破”,同时也要注意各部分之间的联系;②正负号可利用(-1)n或(-1)n+1来调整;③熟练掌握常见数列的通项公式,比如:1,2,3,4,…;2,4,6,8,…;1,4,9,16,…;2,4,8,16,…它们的通项公式可以分别为a n=n,a n=2n,a n=n2,a n=2n.根据数列的通项探究数列的项数列{a n}中,已知a n=(n∈N*).(1)写出a10,a n+1,;(2)79是否是数列中的项?若是,是第几项?【方法指导】分别用10,n+1,n2替换通项公式中的n求解出数列中的a10,a n+1,项,再令a n=79求解出n的值进行判断.【解析】(1)∵a n=(n∈N*),∴a10==,a n+1==,==.(2)令79=,解方程得n=15或n=-16,∵n∈N*,∴n=15,即79为该数列的第15项.【小结】该题考查数列通项的定义,判断数列项的归属,由通项公式可以求得数列中的任意一项,也可以由确定性判断一个数是不是数列中的项,判断时假设此数为数列中的第n项,代入通项公式求解n,若求得结果为正整数,则是数列中的项,否则不是.求数列中的最大项已知数列{a n}的通项公式为a n=-n2+7n-50,求数列{a n}中的最大项.【方法指导】由通项公式可知a n是关于n的二次函数,求二次函数最值可采用配方法,此时要注意其中自变量n为正整数.【解析】∵a n=-(n-)2-,∴数列{a n}中的最大项是-.[问题]上述解法正确吗?[结论]错误,在数列{a n}中,n∈N*,故n不能等于.于是,正确的解法如下:(法一)a n=-n2+7n-50=-(n-)2-,其对称轴为n=,所以当n=3或4时,a n取得最大值,为a3=-32+7×3-50=-38,a4=-42+7×4-50=-38.(法二)设数列{a n}中第n项最大,则即解得所以当n=3或4时,a n取得最大值,且最大项为a3=a4=-38.【小结】法一中的关键是配方,障碍点在于n的取值是,还是3,4,或者是3,4中的一个.法二中的关键是不等式组的建立,思维障碍点在于解得后如何处理.求下列数列的一个通项公式:(1)1+,1-,1+,1-,…;(2),,,,,….【解析】(1)a n=1+(-1)n-1.(2)a n=.设数列,,2,,,…,则4是这个数列的().A.第9项B.第10项C.第11项D.第12项【解析】此数列即为,,,,,…通项公式为a n=,令4=,得n=11,∴选C.【答案】C数列{a n}中,a n=n-,求数列{a n}的最大项和最小项.【解析】由题意得a n=n-=-,∴数列{a n}是递增数列,∴数列{a n}的最小项为a1=1-,没有最大项.1.1,,,,…的一个通项公式a n等于().A. B.C.D.【解析】若把换成,同时首项1换成,规律就明显了.其一个通项应该为:a n=.【答案】C2.数列{a n}中,a n=-2n2+16n+3,则其中最大项为().A.a3B.a4C.a1D.a10【解析】a n=-2(n-4)2+35,故当n=4时,a n取最大值.【答案】B3.已知数列1,,,,…,,…,则3是它的第项.【解析】∵a n=,由=3,得n=23,∴3是该数列第23项.【答案】234.已知数列{a n}的通项公式为a n=.(1)求这个数列的第10项;(2)是不是该数列中的项?为什么?【解析】(1)当n=10时,a10==.(2)设是该数列中的第m项,则=,得9m2-303m+100=0,即m=或m=,均不是正整数.故不是数列{a n}中的项.(2013年·陕西卷)观察下列等式(1+1)=2×1(2+1)(2+2)=22×1×3(3+1)(3+2)(3+3)=23×1×3×5……照此规律,第n个等式可为.【解析】根据等式两边的规律可知:第n个等式为(n+1)(n+2)(n+3)…(n+n)=2n×1×3×…×(2n-1).【答案】(n+1)(n+2)(n+3)…(n+n)=2n×1×3×…×(2n-1)1.数列{a n}的通项公式a n=,则-3的项数为().A.3B.5C.9D.10【解析】a n==-,所以令-=-3,所以n=9.【答案】C2.数列,-,,-,…的一个通项公式是().A.a n=(-1)n+1B.a n=(-1)nC.a n=(-1)n+1D.a n=(-1)n【解析】数列,-,,-,…的前四项正负相间隔,奇数项为正,偶数项为负,所以第n项的符号为(-1)n+1,分母为2n,分子为奇数,所以选C.【答案】C3.已知数列{a n}的通项公式a n=n2-4n-12(n∈N*),则(1)这个数列的第4项是;(2)这个数列从第项起,以后各项都为正数.【解析】(1)a4=42-4×4-12=-12;(2)a n=(n+2)(n-6),当n≥7时,a n>0.【答案】-1274.已知数列{a n}的通项公式为a n=n(n+2),问:(1)80、90是不是该数列的项?如果是,是第几项?(2)从第几项开始,该数列的项大于10000?【解析】(1)令n(n+2)=80,得n1=8,n2=-10(舍),∴80是数列的第8项.令n(n+2)=90,此方程无正整数解,∴90不是该数列的项.(2)∵a99=99×101<10000,而a100=100×102>10000,又该数列为递增数列,∴从第100项开始,该数列的项大于10000.5.若数列{a n}的通项公式a n=,记f(n)=2(1-a1)(1-a2)…(1-a n),试通过计算f(1),f(2),f(3)的值,推测出f(n)等于().A.B.C.D.【解析】f(1)=2(1-a1)==,f(2)=2(1-)(1-)==,f(3)=2(1-a1)(1-a2)(1-a3)=2(1-)(1-)(1-)==,可猜测f(n)=.【答案】C6.数列,,,,…,有序数对(a,b)可以是().A.(21,-5)B.(16,-1)C.(-,)D.(,-)【解析】由数列的前4项可归纳出数列分母的通项公式为n(n+2),∴a+b=15;分子的通项公式为,∴==,解得∴选D.【答案】D7.已知数列{a n}的通项公式是a n=,那么这个数列是数列(填“递增”或“递减”).【解析】∵a n+1-a n=-=>0,∴a n+1>a n,数列{a n}为递增数列.【答案】递增8.根据下面数列前几项的值,写出数列的一个通项公式:(1),,,,,…;(2)1,3,3,5,5,7,7,9,9,…;(3)2,-6,12,-20,30,-42,….【解析】(1)a n=;(2)将数列变形为1+0,2+1,3+0,4+1,5+0,6+1,7+0,8+1,…,∴a n=n+;(3)将数列变形为1×2,-2×3,3×4,-4×5,5×6,…,∴a n=(-1)n+1n(n+1).9.数列{a n}中,a n=3n2-28n+1,则a n取最小值时n的值为.【解析】a n=3n2-28n+1=3(n-)2-,∴n=5时,a n取最小值.【答案】510.数列{a n}中,a n=.(1)求这个数列的第50项;(2)求证:a n∈(0,1);(3)在区间(,)内有无数列的项?若有,有几项?若无,说明理由.【解析】(1)∵a n==,∴a50=.(2)∵a n==1-,n∈N*,又0<<1,∴a n∈(0,1).(3)由<a n<,得<<.∴解得1<n<,∴当且仅当n=2时,在区间(,)内有数列中的一项.第2课时递推公式与数列的函数思想1.了解递推公式是给出数列的一种方法,会根据递推公式写出数列的前几项.2.了解数列的表示法,会用通项公式、列表法、图象法、递推公式法表示数列.3.掌握数列是特殊的函数,能够运用函数的观点认识数列.重点:根据递推公式写出数列的前几项和利用函数的观点认识、解决数列问题.难点:利用函数的观点解决数列中的单调性和最值问题.多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方形骨牌.玩时将骨牌按一定间距排列成行,轻轻碰倒第一枚骨牌,其余的骨牌就会产生连锁反应,依次倒下.问题1:如果数列{a n}的第n项与它前一项或几项的关系可以用一个式子a n=f(a n-1)来表示,那么这个公式叫作这个数列的递推公式.问题2:由递推公式求数列的每一项,需知数列的第一项或前两项.问题3:数列的表示方法有通项公式、列表法、图象法、递推公式.问题4:从函数角度,数列可以看作是一个定义域是正整数集N*(或它的有限子集)的数从小到大依次取值时对应的一列函数值.如果能用解析式表示出来,就是数列的通项公式,也就是第n 项a n与项数n之间的函数关系.函数可以研究函数的单调性和最值等性质,数列也可以研究单调性与最值.公元1202年,一位意大利比萨的商人斐波拉契(Fibonacci,约1170-1250年)在他的《算盘全书》中提出过一个“养兔问题”:某人买回一对小兔,一个月后小兔长成大兔.再过一个月,大兔生了一对小兔,以后,每对大兔每月都生一对小兔,小兔一个月后长成大兔,根据这个规律依次写出每个月的兔子对数的总数,即:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,….这就是著名的斐波拉契数列.1.已知数列{a n}的图象在函数y=的图象上,当x取正整数时,则其通项公式为().A.a n=(x∈R)B.a n=(n∈N*)C.a n=(x∈N)D.a n=(n∈N)【解析】数列{a n}对应的点列为(n,a n),即有a n=(n∈N*).【答案】B2.已知数列{a n}的首项a1=1,且满足a n+1=a n+,则此数列的第三项是().A.1B.C.D.【解析】∵a1=1,a n+1=a n+,∴a2=a1+=1,a3=a2+=,故选C.【答案】C3.数列{a n}中,a1=1,a n=+1,则a4= .【解析】a2=+1=1+1=2,a3=+1=,a4=+1=+1=.【答案】4.数列{a n}中,已知a n=2n+1-3.(1)写出a3,a4;(2)253是否是数列的项?如果是,是第几项?【解析】(1)a3=13,a4=29.(2)令2n+1-3=253,则2n+1=256,∴n+1=8,∴n=7,∴253是第7项.根据递推公式求数列的项已知在数列{a n}中,a1=1,a2=3,a n=a n-1+(n≥3),则a5等于().A. B.C.4 D.5【方法指导】根据已知项和给定的递推关系式逐项写出即可.【解析】根据递推公式可得:a3=a2+=4,a4=a3+=,a5=a4+=.【答案】A【小结】充分利用递推关系,由a1、a2,先依次求出a3、a4,再求出a5.周期变化的数列探究对于数列{a n},a1=4,a n+1=f(a n),n∈N*,依照下表:x12345f(x)54312(1)求a2,a3,a4;(2)求a2015.【方法指导】数列作为特殊的函数,可利用函数方法来解.【解析】(1)a1=4,a2=f(4)=1,a3=f(1)=5,a4=f(5)=2.(2)由(1)知a1=4,a2=1,a3=5,a4=2,a5=f(2)=4,…,该数列是周期为4的周期数列,所以a2015=a3=5.【小结】通过求数列的前几项,发现规律,找到周期是本题的关键.求数列的最大项已知数列{a n}的通项a n=(n+1)()n(n∈N*),试问该数列{a n}有没有最大项?若有,求出最大项和最大项的系数;若没有,请说明理由.【方法指导】数列中寻找最大项,就要判断数列的单调性,判断数列的单调性可以借助函数的单调性判断,也可以只需连续前后两项进行比较,可以用作差法,也可以用作商法判断.【解析】(法一)∵a n+1-a n=(n+2)()n+1-(n+1)·()n=()n·,∵当n<9时,a n+1-a n>0,即a n+1>a n,当n>9时,a n+1-a n<0,即a n+1<a n.∴该数列中有最大项为第9项,且a9=10×()9.(法二)∵a n=(n+1)()n>0,∴=[(n+2)()n+1]÷[(n+1)()n]=.显然当n<9时,有a n+1>a n,当n>9时,a n+1-a n<0,即a n+1<a n.∴该数列中有最大项为第9项,且a9=10×()9.[问题]上述解法正确吗?[结论]忽略了n=9时的情况,a9=a10,则最大项为第9、10项.于是,正确解答如下:(法一)∵a n+1-a n=(n+2)()n+1-(n+1)·()n=()n·,当n<9时,a n+1-a n>0,即a n+1>a n;当n=9时,a n+1-a n=0,即a n+1=a n;当n>9时,a n+1-a n<0,即a n+1<a n.故a1<a2<a3<…<a9=a10>a11>a12>…,∴该数列中有最大项为第9、10项,且a9=a10=10×()9.(法二)∵a n=(n+1)()n>0,∴=[(n+2)()n+1]÷[(n+1)()n]=.令10(n+2)=11(n+1),得n=9.显然n<9时,有a n+1>a n;当n>9时,有a n+1<a n.故a1<a2<a3<…<a9=a10>a11>a12>…,∴该数列中有最大项为第9、10项,且a9=a10=10×()9.【小结】判断数列的单调性可以借助基本函数的单调性,也可以比较连续两项的大小关系.在比较连续两项之间的大小关系时,关键是不等式组或的建立,要注意等号是否成立,即两项有无可能相等.数列{a n}的首项和递推公式分别是a1=0,a n+1=a n+(2n-1)(n∈N*),求其通项公式.【解析】令n=1,2,3,4,得a1=0,a2=a1+1=1=12,a3=a2+3=4=22,a4=a3+5=9=32,a5=a4+7=16=42,可归纳出a n=(n-1)2.已知数列{a n}满足a1=2,a n+1=,求a2013的值.【解析】∵a1=2,a n+1=,∴a n+2====-,于是a n+4=-=a n.∴{a n}为周期数列,周期T=4.又a1=2,a2=-3,a3=-,a4=,a5=2,∴a2013=a4×503+1=a1=2.已知a n=n×0.8n(n∈N*).(1)判断数列{a n}的单调性;(2)求数列{a n}的最大项.【解析】(1)∵a n+1-a n=×0.8n(n∈N*),∴n<4时,a n<a n+1;n=4时,a4=a5;n>4时,a n>a n+1.即a1,a2,a3,a4单调递增,a4=a5,而a5,a6…单调递减.(2)由(1)知,数列{a n}的第4项和第5项相等且最大,最大项是=.1.数列{a n}中,a n+2=a n+1-a n,a1=2,a2=5,则a2015的值是().A.-2B.2C.-5D.5【解析】因为a n+2=a n+1-a n,a1=2,a2=5,所以a3=3,a4=-2,a5=-5,a6=-3,a7=2,a8=5,利用数列的周期为6,a2015=a6×335+5=a5=-5.【答案】C2.已知数列{a n},a n=2n2-10n+3,它的最小项是().A.第一项B.第二项C.第三项D.第二项或第三项【解析】a n=2n2-10n+3=2(n-)2-,而2和3与的距离相等,故最小项是第二项或第三项.【答案】D3.已知数列{a n}中,a1=1,a n+1-a n=(-1)n,则a100= .【解析】由a1=1,得a2=a1-1=0,a3=a2+1=1,a4=a3-1=0,由此可归纳:a2n=0,∴a100=0.【答案】04.若数列{a n}满足a1=,a n=1-(n≥2且n∈N*),求a2015.【解析】a1=,a n=1-(n≥2且n∈N*),令n=2,则有a2=-1;令n=3,a3=2;令n=4,a4=;令n=5,a5=-1;….所以{a n}是以3为最小正周期的数列.则a2015=a671×3+2=a2=-1.(2011年·浙江卷)若数列{n(n+4)()n}中的最大项是第k项,则k= .【解析】设a n=n(n+4)()n,a n+1=(n+1)(n+5)·()n+1,若=>1,则n2>10,即当n≥4,a n≥a n+1;同理得n≤3时,有a n≤a n+1,a3==,a4=,因此第4项最大,k=4.【答案】41.在数列{a n}中,a1=1,a n a n-1=a n-1+(-1)n(n≥2,n∈N*),则的值是().A. B. C. D.【解析】由已知得a n=1+,∴a2=1+=2,a3=1+=,a4=1+=3,a5=1+=,∴=×=.【答案】C2.设数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n+3,则a4等于().A.30B.35C.37D.40【解析】a2=2a1+3=7,a3=2a2+3=17,a4=2a3+3=37.【答案】C3.已知数列{a n}的通项公式是a n=(-1)n(n+1),则a1+a2+a3+…+a10= .【解析】由a n=(-1)n(n+1),得a1+a2+a3+…+a10=-2+3-4+5-6+7-8+9-10+11=5.【答案】54.已知数列{a n}的通项a n=(a,b,c均为正实数),比较a n与a n+1的大小关系.【解析】∵a n==(a,b,c均为正实数),f(n)=是减函数,∴a n=是增函数,∴a n<a n+1.5.在数列{a n}中,已知a1=1,且当n≥2时,a1a2…a n=n2,则a3+a5等于()A.B.C.D.【解析】a3==,a5==,∴a3+a5=.【答案】B6.若a n=,则a n与a n+1的大小关系为().A.a n>a n+1B.a n<a n+1C.a n=a n+1D.不能确定【解析】a n==,易知a n是关于n的增函数,故a n<a n+1.【答案】B7.数列{a n}满足a n+1=若a1=,则a20的值为.【解析】逐步计算,可得a1=,a2=-1=,a3=-1=,a4=,a5=-1=,…,这说明数列{a n}是周期数列,且T=3,所以a3×6+2=a2=.【答案】8.设函数f(x)=log2x-log x4(0<x<1),数列{a n}的通项a n满足f()=2n(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)证明:数列{a n}是递增数列.【解析】(1)由已知得log2-lo4=2n,即a n-=2n,变形整理得-2na n-2=0⇒a n=n±,又0<x<1,所以0<<1,故a n<0,所以a n=n-.(2)因为a n=n-=-单调递增,所以数列{a n}是递增数列.9.已知数列{a n}的通项公式为a n=(n∈N*,且n≤20),则数列{a n}的最小项为第项.【解析】可结合函数f(x)==1+,作出f(n)=a n=的图象,观察知数列{a n}的最小项为a3.【答案】310.已知数列{a n}的通项公式为a n=试判断该数列是递增数列还是递减数列,并证明你的结论.【解析】数列{a n}为递增数列.证明:当n≥2时,a n+1=(n+2)+log2(),a n+1-a n=1+log2().显然log2()>0,故a n+1>a n.又a2=3+log2=log2>log2=,∴a2>a1,∴{a n}是递增数列.第3课时等差数列的概念及其性质1.理解等差数列、公差、等差中项的概念.2.探索并掌握等差数列的通项公式,灵活运用通项公式求解计算,做到“知三求一”.重点:等差数列的概念和通项公式.难点:等差数列通项的求法及其应用.《蒙学诗》一去二三里,烟村四五家,亭台六七座,八九十枝花.它的意思是:我到外面游玩,不知不觉离家已有两、三里地,看到不远处的小村庄里,有四、五户人家已经冒起了炊烟.我信步走来,又看到路边有六、七处精美的亭阁楼台,独自静静观赏,才发现身边的树枝上挂着……八朵、九朵,哦,不,十朵花,真是赏心悦目!这首五言绝句是描写风景的优美.它把“一”到“十”的数字嵌入诗中,组合成一幅静美如画的山村风景图,质朴素淡,令人耳目一新.问题1:(1)等差数列的概念:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫作等差数列,这个常数叫作等差数列的公差.(2)等差中项的概念:如果a,A,b成等差数列,那么A叫作a与b的等差中项.其中A= .问题2:等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,等差数列的通项公式是a n=a1+(n-1)d ,如何推导的?(法一)归纳猜想:根据等差数列的定义,将{a n}中的每一项都用a1和d表示出来.a2= a1+d ;a3=a2+d= a1+2d ;a4=a3+d= a1+3d ;…;a n= a1+(n-1)d .(法二)累加法:将各式相加可得a n-a1=(n-1)d,故a n= a1+(n-1)d .问题3:根据等差数列的概念,如何判断数列的单调性,如何判断一个数列是否为等差数列?等差数列满足a n-a n-1=d(d为常数,n≥2)或a n+1-a n=d(d为常数,n∈N*).当d>0时,数列为递增数列;当d<0时,数列为递减数列;当d=0时,数列为常数列.要判断一个数列是否为等差数列,只需判断a n-a n-1=d(d为常数,n≥2)或a n+1-a n=d(d为常数,n∈N*)是否成立.问题4:(1)在一个等差数列中,从第2项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等差中项,即2a n=a n-1+a n+1(n≥2).推广:若m+n=p+q,则a m+a n=a p+a q(m,n,p,q∈N*).(2)等差数列的通项公式a n=a1+(n-1)d 中一共涉及了四个量,用方程的观点来看,如果三个量已知,就可求出剩余的一个未知量,即“知三求一”.(3)用函数的观点来认识等差数列的通项公式,可以发现点(n,a n)分布在一次函数的图象上,结合函数性质可认识数列的增减性.公元前1世纪的《周髀算经》将日行轨道按季节不同分成七个同心圆,称为“七衡图”.已知内衡直径a1=238000里,两衡间距为=19833万里,则其余各衡的直径依次为a2=a1+d,a3=a1+2d,…,a7=a1+6d.显然,从中可归纳出一般等差数列的通项公式a n=a1+(n-1)d.1.已知等差数列{a n}的通项公式a n=3-2n,则它的公差为().A.2B.3C.-2D.-3【解析】依题意可得a n+1-a n=-2或a2-a1=(3-4)-(3-2)=-2.【答案】C2.已知等差数列{a n}中,首项a1=4,公差d=-2,则数列{a n}的通项公式是().A.a n=4-2nB.a n=2n-4C.a n=6-2nD.a n=2n-6【解析】通项公式a n=a1+(n-1)d=4+(n-1)(-2)=6-2n.【答案】C3.与的等差中项是.【解析】因为=2-,=-(+2),由等差中项的定义可知,与的等差中项是[(2-)-(2+)]=-.【答案】-4.已知等差数列的前三项为3,7,11,求该数列的第4项和第10项.【解析】根据题意可知:a1=3,d=7-3=4,∴该数列的通项公式为:a n=3+(n-1)×4,即a n=4n-1(n∈N*),∴a4=4×4-1=15,a10=4×10-1=39.求等差数列的通项已知等差数列{a n}中,a3a7=-16,a4+a6=0,求{a n}的通项公式.【方法指导】根据给定的a3a7=-16,a4+a6=0,可以得到关于a1和d的方程组,通过解方程组可得其通项公式.【解析】设{a n}的首项为a1,公差为d,则即解得或故数列的通项公式为a n=-8+2(n-1)=2n-10或a n=8-2(n-1)=-2n+10.【小结】本题体现了方程(组)的思想,这种思想在数列中经常用到.紧紧把握住等差数列的基本量(首项a1和公差d)是解决此类问题的关键.等差数列的判断已知数列{a n}的通项为a n=lg3n,试判断该数列是否为等差数列.若是,其公差是多少?【方法指导】可以利用等差数列的定义来证明,看a n+1-a n是否等于一个与n无关的常数.【解析】a n=lg3n=n lg3,则a n+1-a n=(n+1)lg3-n lg3=lg3,是常数.故数列{a n}是等差数列,公差为lg3.【小结】判断或证明一个数列为等差数列,主要是利用等差数列的定义,确定a n+1-a n是一个与n 无关的常数.等差数列的实际应用《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为().A.1升B.升C.升D.升【方法指导】设出等差数列{a n}的基本量,将所给条件用基本量表示,利用基本量法求解.【解析】设所构成的等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,由题意得即解得所以a5=a1+4d=.【答案】B【小结】求解此类问题的关键是把实际问题转化为等差数列问题,利用等差数列的定义、通项公式设出基本量a1和d,解方程即可.在等差数列{a n}中,已知a1+a6=12,a4=7.(1)求a9.(2)求此数列在[101,1000]内共有多少项.【解析】(1)设{a n}的首项为a1,公差为d,则则∴a9=a1+8d=1+8×2=17.(2)a n=1+(n-1)×2=2n-1,令101≤2n-1≤1000,则51≤n≤500.5,故共有450项.已知数列{a n}中,a1=,数列a n=2-(n≥2,n∈N*),数列{b n}满足b n=(n∈N*),求证:数列{b n}为等差数列.【解析】因为b n===,而b n-1=,所以b n-b n-1=-=1(n≥2,n∈N*),故数列{b n}是首项为-,公差为1的等差数列.夏季高山上的温度从山脚起,每升高100m,降低0.7℃,已知山顶处的温度是14.8℃,山脚处的温度为26℃,求此山相对于山脚处的高度.【解析】因为每升高100m温度降低0.7℃,所以该处温度的变化是一个等差数列问题.山脚温度为首项a1=26,山顶温度为末项a n=14.8,所以26+(n-1)(-0.7)=14.8,解之可得n=17,此山的高度为(17-1)×100=1600(m).答:此山相对于山脚处的高度是1600m.1.lg(-)与lg(+)的等差中项为().A.0B.lgC.lg(5-2)D.1【解析】等差中项为===0.【答案】A2.等差数列的相邻四项是1,a,-7,b,那么a、b的值分别是().A.3,-11B.-3,-11C.-3,11D.3,11【解析】根据等差中项的定义得a==-3,-14=a+b=-3+b,∴b=-11.【答案】B3.已知数列{a n}为等差数列,a3=,a7=-,则a15的值为.【解析】设{a n}的首项为a1,公差为d,则解得所以a15=+(15-1)×(-)=-.4.第一届现代奥运会于1896年在希腊雅典举行,此后每4年举行一次.奥运会如果因故不能进行,届数照算.(1)试写出由举行奥运会的年份构成的数列的通项公式;(2)2008年北京奥运会是第几届?2050年举行奥运会吗?【解析】(1)由题意知:举行奥运会的年份构成的数列是一个以1896为首项,4为公差的等差数列,∴a n=1896+4(n-1)=1892+4n(n∈N*).(2)令a n=2008,则2008=1892+4n,得n=29,故2008年北京奥运会是第29届奥运会.令a n=2050,则2050=1892+4n,无正整数解,故2050年不举行奥运会.(2013年·广东卷)在等差数列{a n}中,已知a3+a8=10,则3a5+a7= .【解析】设公差为d,则a3+a8=10⇒2a1+9d=10,而3a5+a7=4a1+18d=2(2a1+9d)=20.【答案】201.在等差数列{a n}中,a1+a9=10,则a5的值为().A.5B.6C.8D.10【解析】由等差中项的定义得a1+a9=2a5,所以a5=5.【答案】A2.在等差数列{a n}中,a2=2,a3=4,则a10等于().A.12B.14C.16D.18【解析】设等差数列{a n}的公差为d,由a2=2,a3=4,得解得∴a10=a1+(10-1)×d=9d=18.【答案】D3.若2、a、b、c、9成等差数列,则c-a= .【解析】设等差数列2,a,b,c,9的公差为d,则9-2=4d,∴d=,c-a=2d=2×=.【答案】4.已知数列{a n}满足a1=,且当n>1,n∈N*时,有=.(1)求证:数列{}为等差数列;(2)试问a1a2是否是数列{a n}中的项?如果是,是第几项;如果不是,请说明理由.【解析】(1)当n≥2时,由=得,a n-1-a n-4a n-1a n=0,两边同除以a n a n-1得,-=4,即-=4对任意n>1且n∈N*成立,∴{}是以=5为首项,d=4为公差的等差数列.(2)由(1)得,=+(n-1)d=4n+1,∴a n=.∴a1a2=×=.设a1a2是数列{a n}的第t项,则a t==,解得t=11∈N*,∴a1a2是数列{a n}的第11项.5.在x和y(x≠y)两数之间插入n个数,使它们与x,y组成等差数列,则该数列的公差为().A. B.C. D.【解析】由题意知x和y分别为该数列的第1项和第n+2项,则该数列的公差d==.【答案】B6.已知{a n}为等差数列,若a3+a4+a8=9,则a5等于().A.-3B.2C.3D.-2【解析】由a3+a4+a8=3a5知a5=3,∴选C.【答案】C7.已知{}是等差数列,且a4=6,a6=4,则a10= .【解析】-=-=2d,即d=.所以=+4d=+=,所以a10=.【答案】8.已知a,b,c成等差数列,那么a2(b+c),b2(c+a),c2(a+b)是否成等差数列?【解析】成等差数列,证明如下:∵a,b,c成等差数列,∴a+c=2b,a2(b+c)+c2(a+b)-2b2(c+a)=a2c+c2a+ab(a-2b)+bc(c-2b)=a2c+c2a-2abc=ac(a+c-2b)=0,∴a2(b+c)+c2(a+b)=2b2(c+a),∴a2(b+c),b2(c+a),c2(a+b)成等差数列.9.数列{a n}中,各项均为正数,且满足a n+1=a n+2+1,a1=2,则数列{a n}的通项公式为.【解析】由a n+1=a n+2+1得a n+1=(+1)2,∵{a n}各项均为正数,∴=+1,∴-=1,∴{}为等差数列,∴=+(n-1)×1,∴a n=(n+-1)2.【答案】a n=(n+-1)210.已知数列{a n}是等差数列(a k与公差d均不为0).(1)求证:k取任何正整数,方程a k x2+2a k+1x+a k+2=0都有一个相同的实根.。
2019_2020学年高中数学第二章数列2.3.1等差数列的前n项和练习(含解析)新人教A版必修5
第11课时 等差数列的前n 项和知识点一 等差数列前n 项和公式的简单应用1.已知等差数列{a n }中,a 2=7,a 4=15,则S 10等于( ) A .100 B .210 C .380 D .400 答案 B 解析 ∵d =a 4-a 24-2=15-72=4,又a 2=a 1+d =7,∴a 1=3.∴S 10=10a 1+10×92d =10×3+45×4=210.故选B .2.在等差数列{a n }中,S 10=120,则a 2+a 9=( ) A .12 B .24 C .36 D .48 答案 B 解析 ∵S 10=10a 1+a 102=5(a 2+a 9)=120,∴a 2+a 9=24.3.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若S 7=35,则a 4=( ) A .8 B .7 C .6 D .5 答案 D 解析 ∵S 7=a 1+a 72×7=35,∴a 1+a 7=10,∴a 4=a 1+a 72=5.知识点二 “知三求二”问题4.等差数列{a n }中,a 1=1,a 3+a 5=14,其前n 项和S n =100,则n =( ) A .9 B .10 C .11 D .12 答案 B解析 a 1=1,a 3+a 5=2a 1+6d =14,∴d =2,∴S n =n +n n -12×2=100.∴n =10.5.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 6=S 3=12,则{a n }的通项a n =________. 答案 2n解析 由已知⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =12,3a 1+3d =12⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =2.故a n =2n .知识点三 a n 与S n 的关系6.已知数列{a n }的通项公式为a n =2-3n ,则{a n }的前n 项和S n 等于( ) A .-32n 2+n 2 B .-32n 2-n2C .32n 2+n 2D .32n 2-n 2 答案 A解析 易知{a n }是等差数列且a 1=-1,所以S n =n a 1+a n2=n 1-3n2=-32n 2+n2.故选A .7.已知等差数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n ,则过P (1,a 1),Q (2,a 2)两点的直线的斜率是( )A .1B .2C .3D .4 答案 B解析 ∵S n =n 2+n ,∴a 1=S 1=2,a 2=S 2-S 1=6-2=4.∴过P ,Q 两点直线的斜率k =a 2-a 12-1=4-21=2.8.已知{a n }的前n 项之和S n =2n+1,则此数列的通项公式为________.答案 a n =⎩⎪⎨⎪⎧3n =1,2n -1n ≥2解析 当n =1时,a 1=S 1=2+1=3, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n +1-(2n -1+1)=2n -1,又21-1=1≠3,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧3n =1,2n -1n ≥2.易错点一 等差数列的特点考虑不周全9.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+3n +2,判断{a n }是否为等差数列.易错分析 本题容易产生如下错解:∵a n =S n -S n -1=(n 2+3n +2)-[(n -1)2+3(n -1)+2]=2n +2.a n +1-a n =[2(n +1)+2]-(2n +2)=2(常数),∴数列{a n }是等差数列.需注意:a n =S n -S n -1是在n ≥2的条件下得到的,a 1是否满足需另外计算验证. 解 a 1=S 1=6;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(n 2+3n +2)-[(n -1)2+3(n -1)+2]=2n +2,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧6n =1,2n +2n ≥2,显然a 2-a 1=6-6=0,a 3-a 2=2,∴{a n }不是等差数列.易错点二 忽略对项数的讨论10.已知等差数列{a n }的第10项为-9,前11项和为-11,求数列{|a n |}的前n 项和T n . 易错分析 对于特殊数列求和,往往要注意项数的影响,要对部分特殊项进行研究,否则计算易错.解 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,前n 项和为S n ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+9d =-9,11a 1+11×102d =-11,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9,d =-2,所以a n =9-2(n -1)=11-2n . 由a n >0,得n <112,则从第6项开始数列各项均为负数,那么 ①当n ≤5时,数列{a n }的各项均为正数,T n =n a 1+a n 2=n 9+11-2n 2=n (10-n );②当n ≥6时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=-(a 1+a 2+…+a n )+2(a 1+a 2+…+a 5)=-S n +2S 5=n 2-10n +2×(10×5-52)=n 2-10n +50.所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧n 10-n ,1≤n ≤5,n 2-10n +50,n ≥6.一、选择题1.在各项均不为零的等差数列{a n }中,若a n +1-a 2n +a n -1=0(n ≥2),则S 2n -1-4n =( ) A .-2 B .0 C .1 D .2 答案 A解析 ∵{a n }是等差数列,∴2a n =a n -1+a n +1(n ≥2).又a n +1-a 2n +a n -1=0(n ≥2),∴2a n-a 2n =0.∵a n ≠0,∴a n =2,∴S 2n -1-4n =(2n -1)×2-4n =-2.故选A .2.《九章算术》是我国第一部数学专著,下有源自其中的一个问题:“今有金箠(chuí),长五尺,斩本一尺,重四斤,斩末一尺,重二斤.问金箠重几何?”其意思为:“今有金杖(粗细均匀变化)长5尺,截得本端1尺,重4斤,截得末端1尺,重2斤.问金杖重多少?”则答案是( )A .14斤B .15斤C .16斤D .18斤 答案 B解析 由题意可知等差数列中a 1=4,a 5=2,则S 5=a 1+a 5×52=4+2×52=15, ∴金杖重15斤.故选B .3.一个等差数列的项数为2n ,若a 1+a 3+…+a 2n -1=90,a 2+a 4+…+a 2n =72,且a 1-a 2n =33,则该数列的公差是( )A .3B .-3C .-2D .-1 答案 B解析 由⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 3+…+a 2n -1=na 1+n n -12×2d =90,a 2+a 4+…+a2n=na 2+n n -12×2d =72,得nd =-18.又a 1-a 2n =-(2n -1)d =33,所以d =-3.4.一同学在电脑中打出如下图案:○●○○●○○○●○○○○●○○○○○●…若将此图案依此规律继续下去,那么在前120个中的●的个数是( )A .12B .13C .14D .15 答案 C解析 S =(1+2+3+…+n )+n =n n +12+n ≤120,∴n (n +3)≤240,∴n =14.故选C .5.在小于100的自然数中,所有被7除余2的数之和为( ) A .765 B .665 C .763 D .663 答案 B解析 ∵a 1=2,d =7,2+(n -1)×7<100,∴n <15.∴n =14,S 14=14×2+12×14×13×7=665.二、填空题6.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+1,则a 1+a 5=________. 答案 11解析 由S n =n 2+1,得a 1=12+1=2,a 5=S 5-S 4=(52+1)-(42+1)=9.∴a 1+a 5=2+9=11.7.S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若S n S 2n =n +14n +2,则a 3a 5=________.答案 35解析 ∵S n 是等差数列{a n }的前n 项和,S n S 2n =n +14n +2, ∴S 1S 2=a 1a 1+a 1+d =26=13,∴3a 1=2a 1+d ,∴a 1=d ,∴a 3a 5=a 1+2d a 1+4d =3d 5d =35.8.在等差数列{a n }中,a 23+a 28+2a 3a 8=9,且a n <0,则S 10=________. 答案 -15解析 由a 23+a 28+2a 3a 8=9得(a 3+a 8)2=9, ∵a n <0,∴a 3+a 8=-3. ∴S 10=10a 1+a 102=10a 3+a 82=10×-32=-15. 三、解答题9.设{a n }为等差数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S 7=7,S 15=75,T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和,求T n .解 设等差数列{a n }的公差为d ,∵S 7=7,S 15=75,∴⎩⎪⎨⎪⎧7a 1+21d =7,15a 1+105d =75,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d =1,a 1+7d =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-2,d =1,∴S n n =a 1+12(n -1)d =-2+12(n -1), ∵S n +1n +1-S n n =12, ∴数列S n n 是等差数列,其首项为-2,公差为12,∴T n =n ×(-2)+n n -12×12=14n 2-94n . 10.已知{a n }是等差数列,公差为d ,首项a 1=3,前n 项和为S n ,令c n =(-1)nS n (n ∈N *),{c n }的前20项和T 20=330.数列{b n }满足b n =2(a -2)dn -2+2n -1,a ∈R .(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n +1≤b n ,n ∈N *,求a 的取值范围. 解 (1)设等差数列的公差为d ,因为c n =(-1)nS n ,所以T 20=-S 1+S 2-S 3+S 4+…+S 20=330, 则a 2+a 4+a 6+…+a 20=330,则10(3+d )+10×92×2d =330,解得d =3,所以a n =3+3(n -1)=3n . (2)由(1)知b n =2(a -2)3n -2+2n -1,b n +1-b n=2(a -2)3n -1+2n-[2(a -2)3n -2+2n -1]=4(a -2)3n -2+2n -1=4·3n -2⎣⎢⎡⎦⎥⎤a -2+12⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2,由b n +1≤b n ⇔(a -2)+12⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2≤0⇔a ≤2-12⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2,因为2-12⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2随着n 的增大而增大,所以n =1时,2-12⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -2最小值为54,所以a ≤54.。
2018-2019学年高中数学 第二章 数列 专题2.4 等比数列试题 新人教A版必修5
2.4 等比数列1.等比数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于___________,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q 表示(0)q ≠.定义也可叙述为:在数列{}n a 中,若1(n na q q a +=为常数且0)q ≠,则{}n a 是等比数列. 2.等比中项如果在a 与b 中间插入一个数G ,使a ,G ,b 成等比数列,那么___________叫做a 与b 的等比中项.3.等比数列的通项公式设等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,则这个等比数列的通项公式是1______(,0)n a a q =≠.4.等比数列与指数函数 (1)等比数列的图象等比数列{}n a 的通项公式11n n a a q -=还可以改写为1nn a a q q=⋅,当1q ≠且10a ≠时,x y q =是指数函数,1x a y q q =⋅是指数型函数,因此数列{}n a 的图象是函数1xa y q q=⋅的图象上一些孤立的点.例如,教材第50页【探究】(2),12n n a -=的图象如下图所示.(2)等比数列的单调性已知等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,则 ①当101a q >⎧⎨>⎩或1001a q <⎧⎨<<⎩时,{}n a 是___________数列;②当1001a q >⎧⎨<<⎩或101a q <⎧⎨>⎩时,{}n a 是___________数列;③当1q =时,{}n a 为常数列(0)n a ≠;④当0q <时,{}n a 为摆动数列,所有的奇数项(偶数项)同号,奇数项与偶数项异号. K 知识参考答案: 1.同一常数2.G3.11n a q- 4.递增 递减等比数列的判定与证明判断数列{}n a 是否为等比数列的方法: (1)定义法:判断1n na a +是否为常数; (2)等比中项法:判断11(,2)n nn n a a n n a a +-=∈≥*N 是否成立; (3)通项公式法:若数列{}n a 的通项公式形如(0)nn a tq tq =≠,则数列{}n a 是等比数列.(1)若{}n a 的通项公式为212n n a -=,试判断数列{}n a 是否为等比数列.(2)若,,,a b c d 成等比数列,,,a b b c c d +++均不为零,求证:,,a b b c c d +++成等比数列.【答案】(1){}n a 是等比数列,证明见解析;(2),,a b b c c d +++成等比数列,证明见等比数列的通项公式及应用(1)在等比数列{}n a中,若474,32,a a==则na=____________;(2)在等比数列{}n a中,已知253636,72,a a a a+=+=若1024na=,则n=____________.与q ,即可写出数列{}n a 的通项公式;(2)当已知等比数列{}n a 中的某项,求出公比q 后,可绕过求1a 而直接写出其通项公式,即(,)n mn m a a qm n -=∈*N .等比数列的性质的应用若数列{}n a 是公比为q 的等比数列,由等比数列的定义可得等比数列具有如下性质:(1)若m n p q +=+,则m n p q a a a a =;若2m n r +=,则2(,)m n r a a a m n,p,q,r =∈*N .推广:1211;n n i n i a a a a a a -+-===L L ①②若m n t p q r++=++,则m n t p q r a a a a a a =.(2)若,,m n p 成等差数列,则,,m n p a a a 成等比数列. (3)数列{}(0)n a ≠λλ仍是公比为q 的等比数列;数列1{}n a 是公比为1q的等比数列; 数列{}||n a 是公比为||q 的等比数列;若数列{}n b 是公比为q'的等比数列,则数列{}n n a b 是公比为qq'的等比数列. (4)23,,,,k k m k m k m a a a a +++L 成等比数列,公比为m q .(5)连续相邻k 项的和(或积)构成公比为(k q 或2)k q 的等比数列.已知等比数列{}n a 满足0,n a >(1)若1237894,9,a a a a a a ==则456a a a =_____________; (2)若25253(3)n n a a n -⋅=≥,则当1n ≥时,3133321log log log n a a a -+++=L _____________.【答案】(1)6;(2)2n .【解析】(1)方法1:因为31231322789798()4,()a a a a a a a a a a a a a ====389,a ==由递推公式构造等比数列求数列的通项公式(1)形如1(1,0)n n a pa q p pq +=+≠≠的递推关系式①利用待定系数法可化为1n a +-()11n q q p a p p =---,当101qa p-≠-时,数列{}1n qa p--是等比数列; ②由1n n a pa q +=+,1(2)n n a pa q n -=+≥,两式相减,得11()n n n n a a p a a +--=-,当210a a -≠时,数列1{}n n a a +-是公比为p 的等比数列.(2)形如+1(,0)nn n a ca d c d cd =+≠≠的递推关系式除利用待定系数法直接化归为等比数列外,也可以两边同时除以1n d +,进而化归为等比数列.(1)在数列{}n a 中,111,36,n n a a a +==+则数列{}n a 的通项公式为n a =_____________;(2)在数列{}n a 中,1111,63,n n n a a a ++==+则数列{}n a 的通项公式为n a =_____________.忽略等比数列中所有项不为零导致错误已知等比数列{}n a 的前三项分别为,22,33a a a ++,则a =_____________.【错解】因为22a +为a 与33a +的等比中项,所以2(22)(33)a a a +=+,解得1a =-或4-.【错因分析】若1a =-,则,22,33a a a ++这三项为1,0,0-,不符合等比数列的定义. 【正解】因为22a +为a 与33a +的等比中项,所以2(22)(33)a a a +=+,解得1a =-或4-.由于1a =-时,220,330a a +=+=,所以1a =-应舍去,故4a =-.【名师点睛】因为等比数列中各项均不为零,所以解题时一定要注意将所求结果代入题中验证,若所求结果使等比数列中的某些项为零,则一定要舍去.忽略等比数列中项的符号导致错误在等比数列{}n a 中,246825a a a a =,则19a a =_____________.【错解】因为{}n a 为等比数列,所以192846a a a a a a ==,由246825a a a a =可得219()25a a =,故195a a =±.【错因分析】错解中忽略了在等比数列中,奇数项或偶数项的符号相同这一隐含条件. 【正解】因为{}n a 为等比数列,所以192846a a a a a a ==,由246825a a a a =可得219()25a a =,故195a a =±.又在等比数列中,所有的奇数项的符号相同,所以190a a >,所以195a a =.【名师点睛】在等比数列中,奇数项或者偶数项的符号相同.因此,在求等比数列的某一项或者某些项时要注意这些项的正负问题,要充分挖掘题目中的隐含条件.1.已知1,,,,5a b c 五个数成等比数列,则b 的值为A .3BC.D .522.在等比数列{}n a 中,112a =,12q =,132n a =,则项数n 为 A .3 B .4 C .5D .63.已知等比数列{}n a 为递增数列,若10a >,且212()3n n n a a a ++-=,则数列{}n a 的公比q =A .2或12B .2C .12D .2-4.已知数列{}n b 是等比数列,9b 是1和3的等差中项,则216b b = A .16 B .8 C .2D .45.已知等比数列{}n a 中,3462,16a a a ==,则101268a a a a --的值为A .2B .4C .8D .166.在等比数列{}n a 中,若48,a a 是方程2430x x -+=的两根,则6a 的值是 A.BC.D .3±7.已知三个数成等比数列,它们的积为27,它们的平方和为91,则这三个数的和为 A .13B .-7C .-7或13D .无法求解8.已知0a b c <<<,且,,a b c 是成等比数列的整数,n 为大于1的整数,则下列关于log a n ,log b n ,log c n 的说法正确的是A .成等差数列B .成等比数列C .各项的倒数成等差数列D .以上都不对9.已知数列{}n a 满足13n n a a +=,且2469a a a ++=,则15793log ()a a a ++=____________.10.在等比数列{}n a 中,21a =,公比1q ≠±.若135,4,7a a a 成等差数列,则6a 的值是_____________.11.在等比数列{}n a 中,572a a =,2103a a +=,则124a a =_____________. 12.已知单调递减的等比数列{}n a 满足23428a a a ++=,且32a +是2a ,4a 的等差中项,则公比q =_____________,通项公式为n a =_____________.13.已知等比数列{}n a 中,2766a a +=,36128a a =,求等比数列{}n a 的通项公式n a .14.已知数列}{n a 满足递推式)2(121≥+=-n a a n n ,其中415a =.(1)求321,,a a a ;(2)求证:数列{1}n a +为等比数列.15.已知数列{}n a 与等比数列{}n b 满足3()n an b n =∈*N .(1)试判断{}n a 是何种数列; (2)若813a a m +=,求1220b b b L .16.已知{}n a 是等比数列,且263a a +=,61012a a +=,则812a a +=A .B .24C .D .4817.已知等差数列{}n a 和等比数列{}n b 的首项都是1,公差和公比都是2,则=++432b b b a a aA .24B .25C .26D .2718.若等比数列{}n a 的各项均为正数,且310119122e a a a a +=(e 为自然对数的底数),则12ln ln a a ++⋅⋅⋅+20ln a =A .50B .40C .30D .2019.各项均为正的等比数列{}n a 中,4a 与14a的等比中项为,则27211log log a a +的值为A .4B .3C .2D .120.已知等差数列{}n a 和等比数列{}n b 的首项都是1,公差和公比都是2,则234a a a b b b ++=A .24B .25C .26D .8421.在等比数列{}n a 中,27a =,公比1q ≠±.若135,4,7a a a 成等差数列,则21n a +=____________.22.已知数列{}n a 满足132(2)n n a a n -=+≥,且12a =,则n a =_____________. 23.已知1,,,4a b --成等差数列,1,,,,4m n t --成等比数列,则b an-=______________. 24.等差数列{}n a 的各项均为正数,13a =,前n 项和为n S ,{}n b 为等比数列,11b =,且2264,b S =33960b S =. (1)求n a 与n b ; (2)求和:12111nS S S +++.25.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,在数列{}n b 中,11b a =,1(2)n n n b a a n -=-≥,且n n a S n +=.(1)设1n n c a =-,求证:{}n c 是等比数列; (2)求数列{}n b 的通项公式.26.(2018北京文)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率f ,则第八个单音频率为 ABC.fD.27.(2016四川理)某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2015年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是 (参考数据:lg 1.12≈0.05,lg 1.3≈0.11,lg2≈0.30) A .2018年 B .2019年 C .2020年D .2021年28.(2017北京理)若等差数列{}n a 和等比数列{}n b 满足11–1a b ==,448a b ==,则22a b =______________. 29.(2017新课标全国Ⅲ理)设等比数列{}n a 满足a 1+a 2=–1,a 1–a 3=–3,则a 4=______________.30.(2018新课标全国Ⅰ文)已知数列{}n a 满足11a =,12(1)n n na n a +=+,设nn a b n=. (1)求1b ,2b ,3b ;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由; (3)求{}n a 的通项公式.31.(2016新课标全国Ⅲ文)已知各项都为正数的数列{}n a 满足11a =,21(21)n n n a a a +---120n a +=.(1)求23,a a ;(2)求{}n a 的通项公式.1.【答案】B【解析】设等比数列的公比为q .由题意得,215b b =⨯⇒=,又2210b q q =⨯=>,所以b =B .2.【答案】C【解析】根据等比数列通项公式11n n a a q-=⋅有1111()3222n -=⋅,解得5n =,故选C .5.【答案】B【解析】由题意得246516a a a ==,所以54a =±,因为32a =,所以54a =,所以2532a q a ==,所以91141012115768114a a a q a q q a a a q a q--===--,故选B . 6.【答案】B【解析】由48,a a 是方程2430x x -+=的两根有484840,3a a a a +=>=,故48,a a 都为正数,而26483a a a ==,所以6a =,由于2640a a q =>,所以6a =,故选B . 7.【答案】C【解析】由题意,可设这三个数分别为aq,a ,aq ,则22222222739999191aa aq a q q a a a q q q ⎧⋅⋅==⎧⎪⎪⎪⇒⎨⎨++=⎪⎪++=⎩⎪⎩239a q =⎧⇒⎨=⎩或2319a q =⎧⎪⎨=⎪⎩,所以3q =±或13q =±,故这三个数为1,3,9或-1,3,-9或9,3,1或-9,3,-1.故这三个数的和为13或-7.故选C .9.【答案】−5【解析】因为13n n a a +=,所以数列{}n a 是以3为公比的等比数列,335579246()393a a a q a a a ∴++=++=⨯=,∴15793log ()5a a a ++=-.10.【答案】149【解析】由题意得342231511878778107=+⇒=+⇒-+=⇒=a a a q q q q q q 或21=q (舍去),从而461.49a q == 11.【答案】2或21【解析】由等比数列性质知57210=2a a a a =,又2103a a +=,所以21a =,102a =或22a =,101a =,所以1012422a a a a ==或21. 12.【答案】12 61()2n - 【解析】由题意得,3243332(2)2(2)288a a a a a a +=+⇒++=⇒=,所以2481208202a a q q q +=⇒+=⇒=或2(舍去),所以通项公式为3631()2n n n a a q --==.13.【答案】12n n a -=或82nn a -=.【解析】设等比数列的首项为1a ,公比为q , 由题意得272727362766,66,2,64128128a a a a a a a a a a +=+==⎧⎧⎧⇒⇒⎨⎨⎨===⎩⎩⎩或2764,2.a a =⎧⎨=⎩所以55722a q a ==或512,即2q =或12, 所以2122n n n a a q--==或22812n n n a a q --==.故等比数列{}n a 的通项公式为12n n a -=或82nn a -=.14.【答案】(1)11a =,23a =,37a =;(2)见解析.【解析】(1)由121n n a a -=+及415a =知432115,a a =+= 解得,73=a 同理可得.1,312==a a(2)由121+=-n n a a 可得2211+=+-n n a a ,)1(211+=+-n n a a ,{1}n a +是以211=+a 为首项,2为公比的等比数列.(2)因为120813a a a a m +=+=,所以1220a a a +++=L ()120202a a +=10m ,所以2012201210122033333a a a a a am b b b +++===L L L .16.【答案】B【解析】由题意知4446102626261243a a a q a q q a a a a ++====++,则22q =, 所以222812610610()21224a a a q a q q a a +=+=+=⨯=,故选B . 17.【答案】B【解析】等比数列}{n b 首项是1,公比是2,所以2342,4,8b b b ===,等差数列{}n a 的首项是1,公差是2,所以2342481311311225b b b a a a a a a a d ++=++=+=+⨯=,故选B . 18.【答案】C【解析】在等比数列中,q p n m a a a a q p n m =⇒+=+,所以3310119121011101122e e a a a a a a a a +==⇒=,由对数的运算可知1220ln ln ln a a a ++⋅⋅⋅+12201202191011ln()ln[()()()]a a a a a a a a a =⋅⋅⋅=1031011ln()10ln e 30a a ===,故选C .19.【答案】B【解析】由4a 与14a的等比中项为4148a a =,所以27211271124142log log log log log 83a a a a a a +====,故选B . 20.【答案】D【解析】等差数列{}n a 首项是1,公差是2,所以2343,5,7a a a ===,等比数列{}n b 首项是1,公比是2,所以23424635722284a a a b b b b b b ++=++=++=,故选D . 21.【解析】由题意得342231511878778107=+⇒=+⇒-+=⇒=a a a q q q q q q 或21=q (舍去),从而2211117777nn n n a q +-=⨯=⨯=. 22.【答案】31n -【解析】1132(2),2n n a a n a -=+≥=,1113(1),13n n a a a -∴+=++=,即数列{1}n a +是以3为首项、3为公比的等比数列,则nn a 31=+,即13-=nn a . 23.【答案】12【解析】因为1,,,4a b --成等差数列,设公差为d ,所以4(1)141b a d ----===--,因为1,,,,4m n t --成等比数列,所以2(1)(4)4n =-⨯-=, 即2n =±,由于n 与1,4--同号,所以0n <,所以2n =-,所以1122b a n --==-. 24.【答案】(1)21n a n =+,18n n b -=;(2)32342(1)(2)n n n +-++. 【解析】(1)设{}n a 的公差为d ,{}n b 的公比为q , 则0d>,3(1)n a n d =+-,1n n b q -=,依题意有23322(93)960,(6)64,S b d q S b d q ⎧=+=⎨=+=⎩解得2,8d q =⎧⎨=⎩或6,5403d q ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(舍去),故32(1)21n a n n =+-=+,18n n b -=.(2)35(21)(2)n S n n n =++++=+,所以121111111132435(2)n S S S n n +++=++++⨯⨯⨯+11111111(1)2324352n n =-+-+-++-+ 1111(1)2212n n =+--++ 323.42(1)(2)n n n +=-++ 25.【答案】(1)见解析;(2)1()2nn b =.【解析】(1)因为n n a S n += ①,所以111n n a S n +++=+ ②,②−①得111n n n a a a ++-+=,所以121n n a a +=+, 所以12(1)1n n a a +-=-,所以11112n n a a +-=-,所以{1}n a -是等比数列.因为首项111c a =-,111a a +=,所以112a =,所以112c =-, 所以{}n c 是以12-为首项,12为公比的等比数列. (2)由(1)可知1111()()()222n n n c -=-⋅=-,所以111()2n n n a c =+=-.故当2n ≥时,111111111()[1()]()()()22222n n n n nn n n b a a ---=-=---=-=.又1112b a ==代入上式也符合,所以1()2n nb =.26.【答案】D【解析】因为每一个单音与前一个单音频率比为,所以*1(2,)n n a n n -=≥∈N , 又1a f =,则7781a a q f ===,故选D .【名师点睛】本题考查等比数列的实际应用,解决本题的关键是能够判断单音成等比数列.等比数列的判断方法主要有如下两种: (1)定义法,若1*(0,)n n a q q n a +=≠∈N 或1*(0,2,)n n aq q n a n -≠≥∈=N , 数列{}n a 是等比数列;(2)等比中项公式法,若数列{}n a 中,0n a ≠且*2123,()n n n a a a n n --≥∈=⋅N ,则数列{}n a 是等比数列.28.【答案】1【解析】设等差数列的公差和等比数列的公比分别为d 和q ,则3138d q -+=-=,求得2,3q d =-=,那么221312a b -+==. 29.【答案】8-【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,很明显1q ≠-,结合等比数列的通项公式和题意可得方程组:1212131(1)1(1)3a a a q a a a q +=+=-⎧⎨-=-=-⎩①②,由②①可得:2q =-,代入①可得11a =,由等比数列的通项公式可得3418a a q ==-.30.【答案】(1)11b =,22b =,34b =;(2)数列{}n b 是等比数列,理由见解析;(3)1·2n n a n -=.【解析】(1)由条件可得12(1)n n n a a n++=, 将1n =代入得214a a =,而11a =,所以24a =. 将2n =代入得323a a =,所以312a =. 从而11b =,22b =,34b =.31.【答案】(1)41,2132==a a ;(2)121-=n n a . 【解析】(1)由题意得41,2132==a a . (2)由02)12(112=---++n n n n a a a a ,得)1()1(21+=++n n n n a a a a . 因为{}n a 的各项都为正数,所以211=+n n a a , 故{}n a 是首项为1,公比为21的等比数列,因此121-=n n a .。
新版高中数学人教A版必修5习题:第二章数列 习题课1(1)
习题课(一)求数列的通项公式课时过关·能力提升基础巩固1在数列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,…中,第25项为().A.2B.6C.7D.8解析:1+2+3+4+…+n=n(n+1)2,当n=6时,共21项,故第25项为7.答案:C2在数列{a n}中,a1=2,a n+1=3a n+2,则a2 016的值为().A.32 015B.32 015-1C.32 016D.32 016-1答案:D3数列17,29,311,413,…的一个通项公式是().A.a n=n2n+3B.an=n2n-3C.a n=n2n+5D.an=n2n-5答案:C4已知数列{a n}满足a n+2=a n+1+a n,若a1=1,a5=8,则a3等于().A.1B.2C.3D.72解析:由a n+2=a n+1+a n ,a 1=1,a 5=8,得a 3=a 2+1,a 4=a 3+a 2,消去a 2得a 4=2a 3-1.又a 5=a 4+a 3=8,即8=3a 3-1,所以a 3=3.故选C . 答案:C5已知数列前n 项和S n =2n 2-3n+1,n ∈N *,则它的通项公式为 . 解析:当n=1时,a 1=S 1=0;当n ≥2时,a n =S n -S n-1=2n 2-3n+1-[2(n-1)2-3(n-1)+1]=4n-5, 故a n ={0,n =1,4n -5,n ≥2.答案:a n ={0,n =1,4n -5,n ≥26在数列{a n }中,a 1=1,a 2=5,a n+2=a n+1-a n (n ∈N *),则a 2 016= . 解析:∵a 1=1,a 2=5,a n+2=a n+1-a n ,∴a 1=1,a 2=5,a 3=4,a 4=-1,a 5=-5,a 6=-4,a 7=1,a 8=5. ∴数列{a n }是周期数列,周期为6. ∴a 2016=a 6×336=a 6=-4.答案:-47在数列{a n }中,a 1=2,a n+1=a n +n+1,则通项a n = . 解析:∵a n+1=a n +n+1,∴a n+1-a n =n+1.∴a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,a 4-a 3=4,…,a n -a n-1=n ,各式相加得a n -a 1=2+3+4+…+n =(n+2)(n -1)2. 又a 1=2,∴a n =(n+2)(n -1)2+2=n 2+n+22.答案:n 2+n+228已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足log 2(S n +1)=n+1,则a n = . 解析:∵log 2(S n +1)=n+1,∴S n =2n+1-1.当n=1时,a 1=S 1=3;当n ≥2时,a n =S n -S n-1=2n+1-2n =2n .∵当n=1时,上式不满足, ∴a n ={3,n =1,2n ,n ≥2.答案:{3,n =1,2n ,n ≥29根据下列条件,求数列的通项公式a n . (1)在数列{a n }中,a 1=1,a n+1=a n +2n ;(2)在数列{a n }中,a n+1=n+2n·a n ,a 1=4. 解(1)∵a n+1=a n +2n ,∴a n+1-a n =2n .∴a 2-a 1=2,a 3-a 2=22,a 4-a 3=23,…,a n -a n-1=2n-1,以上各式两边分别相加得a n -a 1=2+22+23+…+2n-1=2(1-2n -1)1-2=2n −2.又a 1=1,∴a n =2n -2+1=2n -1.(2)∵a n+1=n+2n ·a n ,∴a n+1a n=n+2n .∴a2a1=31,a3a2=42,a4a3=53,a5a4=64,…,a na n-1=n+1n-1.以上各式两边分别相乘得a n a1=n(n+1)1×2=n(n+1)2.又a1=4,∴a n=2n(n+1).10已知{a n}是公差为3的等差数列,数列{b n}满足b1=1,b2=13,anbn+1+bn+1=nbn.(1)求{a n}的通项公式;(2)求{b n}的前n项和.解(1)由已知,a1b2+b2=b1,b1=1,b2=13,得a1=2.所以数列{a n}是首项为2,公差为3的等差数列,通项公式为a n=3n-1.(2)由(1)和a n b n+1+b n+1=nb n得b n+1=b n3,因此{b n}是首项为1,公比为13的等比数列.记{b n}的前n项和为S n,则S n=1-(13)n1-13=32−12×3n-1.能力提升1在数列{a n}中,a n+1=a n1+3a n,a1=2,则a4等于().A.165B.219C.85D.87答案:B2已知数列{a n}的前n项和S n=n2-2n,则a2+a18等于().A.36B.35C.34D.33解析:a2+a18=S2-S1+S18-S17=(22-2×2)-(12-2×1)+(182-2×18)-(172-2×17)=34.答案:C3已知n∈N*,给出4个表达式:①a n={0,n为奇数,1,n为偶数,②an=1+(-1)n2,③an=1+cosnπ2,④an=|sin nπ2|.其中能作为数列:0,1,0,1,0,1,0,1,…的通项公式的是().A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④解析:经检验知①②③都是所给数列的通项公式,故选A.答案:A4已知在数列{a n}中,a1=1,(2n+1)a n=(2n-3)a n-1(n≥2),则数列{a n}的通项公式为. 解析:由(2n+1)a n=(2n-3)a n-1,可得a na n-1=2n-32n+1(n≥2),所以a2a1=15,a3a2=37,a4a3=59,a5a4=711,…,a na n-1=2n-32n+1(n≥2).上述各式左右两边分别相乘得a na1=1×3(2n-1)(2n+1)(n≥2),故a n=3(2n-1)(2n+1)(n≥2).又a1=1满足上式,所以数列{a n}的通项公式为a n=3(2n-1)(2n+1)(n∈N*).答案:a n=3(2n-1)(2n+1)★5若数列{a n}满足a1=23,a2=2,3(an+1−2an+an−1)=2,则数列{an}的通项公式为.解析:由3(a n+1-2a n+a n-1)=2可得a n+1-2a n+a n-1=23,即(a n+1-a n)-(a n-a n-1)=23,所以数列{a n+1-a n}是以a2-a1=43为首项,23为公差的等差数列,所以a n+1-a n=43+23(n−1)=23(n+1).故a n=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(a n-a n-1)=a1+23(2+3+⋯+n)=13n(n+1).答案:a n=13n(n+1)6已知在数列{a n}中,a n+1=2a n+3·2n+1,且a1=2,则数列{a n}的通项公式为. 解析:∵a n+1=2a n+3·2n+1,∴a n+12n+1=a n2n+3,即a n+12n+1−a n2n=3.∴数列{a n2n}是公差为3的等差数列.又a12=1,∴a n2n=1+3(n−1),∴a n=(3n-2)·2n.答案:a n=(3n-2)·2n7已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1.(1)证明{a n+12}是等比数列,并求{an}的通项公式;(2)证明1a1+1a2+⋯+1a n<32.(1)解由a n+1=3a n+1,得a n+1+12=3(a n+12).又a1+12=32,所以{a n+12}是首项为32,公比为3的等比数列.a n+12=3n2,因此{a n}的通项公式为a n=3n-12.(2)证明由(1)知1a n =23n-1.因为当n≥1时,3n-1≥2×3n-1,所以13n-1≤12×3n-1.于是1a1+1a2+⋯+1a n≤1+13+⋯+13n-1=32(1-13n)<32.所以1a1+1a2+⋯+1a n<32.★8设数列{a n}的前n项和为S n,且S n=4a n-3(n=1,2,…).(1)证明:数列{a n}是等比数列;(2)若数列{b n}满足b n+1=a n+b n(n=1,2,…),b1=2,求数列{b n}的通项公式.(1)证明因为S n=4a n-3(n=1,2,…),所以S n-1=4a n-1-3(n=2,3,…),当n≥2时,a n=S n-S n-1=4a n-4a n-1,整理,得a na n-1=43.由S n=4a n-3,令n=1,得a1=4a1-3,解得a1=1.所以数列{a n }是首项为1,公比为43的等比数列.(2)解由(1)得a n =(43)n -1,由b n+1=a n +b n (n=1,2,…),得b n+1-b n =(43)n -1.则b n =b 1+(b 2-b 1)+(b 3-b 2)+…+(b n -b n-1)=2+1-(43)n -11-43=3×(43)n -1−1.。
人教A版2019高中数学必修5练习:第二章_数列2.5.2等比数列前n项和的性质及应用_含答案
第2课时等比数列前n项和的性质及应用课后篇巩固探究A组1.在各项都为正数的等比数列{a n}中,首项a1=3,前3项和为21,则a3+a4+a5等于()A.33B.72C.84D.189S3=a1(1+q+q2)=21,且a1=3,得q+q2-6=0.因为q>0,所以q=2.故a3+a4+a5=q2(a1+a2+a3)=22·S3=84.2.已知数列{a n}的前n项和S n=a n-1(a是不为零且不等于1的常数),则数列{a n}()A.一定是等差数列B.一定是等比数列C.或者是等差数列,或者是等比数列D.既不是等差数列,也不是等比数列S n=a n-1符合S n=-Aq n+A的形式,且a≠0,a≠1,所以数列{a n}一定是等比数列.3已知{a n}是等比数列,a1=1,a4=,则a1a2+a2a3+…+a n a n+1等于()A.2(1-4-n)B.2(1-2-n)C. (1-4-n)D. (1-2-n)q,∵=q3=,∴q=.∵a1=1,∴a n a n+1=1××1×=21-2n.故a1a2+a2a3+a3a4+…+a n a n+1=2-1+2-3+2-5+…+21-2n== (1-4-n).4.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯”.意思是:一座七层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A.2盏B.3盏C.5盏D.6盏a盏灯,由题意知第七层至第一层的灯的盏数构成一个以a为首项,以2为公比的等比数列,由等比数列的求和公式可得=381,解得a=3,故顶层有3盏灯.5.已知一个等比数列共有3m项,若前2m项之和为15,后2m项之和为60,则这个等比数列的所有项的和为()A.63B.72C.75D.87已知S2m=15,S3m-S m=60,又(S2m-S m)2=S m(S3m-S2m)=S m(S m+60-S2m),解得S m=3,所以603=63.3m6.在各项均为正数的等比数列{a n}中,a1=2,a2,a4+2,a5成等差数列,S n是数列{a n}的前n项和,则S10-S4=.题意有2(a4+2)=a2+a5,设公比为q,则有2(2q3+2)=2q+2q4,解得q=2.于是S10-S4==2 016.7.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1·a n=2n(n∈N*),则S2 018=.a n+1·a n=2n(n∈N*),a1=1,∴a2=2,a3=2.又a n+2·a n+1=2n+1,∴=2,∴数列{a n}的奇数项与偶数项分别成等比数列,公比为2,首项分别为1,2.∴S2 018=(a1+a3+…+a2 017)+(a2+a4+…+a2 018)==3·21 009-3.1 009-38.已知一件家用电器的现价是2 000元,如果实行分期付款,一年后还清,购买后一个月第一次付款,以后每月付款一次,每次付款数相同,共付12次,月利率为0.7%,并按复利计算,那么每期应付款元.(参考数据:1.00711≈1.080,1.00712≈1.087,1.0711≈2.105,1.0712≈2.252)x元,第n期付款后欠款A n元,则A1=2 000(1+0.007)-x=2 000×1.007-x,A2=(2 000×1.007-x)×1.007-x=2 000×1.0072-1.007x-x,……A12=2 000×1.00712-(1.00711+1.00710+…+1)x,因为A12=0,所以2 000×1.00712-(1.00711+1.00710+…+1)x=0,解得x=≈175,即每期应付款175元.9.在等差数列{a n}中,a2+a7=-23,a3+a8=-29.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{a n+b n}是首项为1,公比为|a2|的等比数列,求{b n}的前n项和S n.设等差数列{a n}的公差为d,依题意得a3+a8-(a2+a7)=2d=-6,从而d=-3.所以a2+a7=2a1+7d=-23,解得a1=-1.所以数列{a n}的通项公式为a n=-3n+2.(2)由(1)得a2=-4,所以|a2|=4.而数列{a n+b n}是首项为1,公比为4的等比数列.所以a n+b n=4n-1,即-3n+2+b n=4n-1,所以b n=3n-2+4n-1,于是S n=[1+4+7+…+(3n-2)]+(1+4+42+…+4n-1)=.10.导学号04994050已知数列{a n}的前n项和为S n,且a1=1,a n+1=S n,n∈N*,求:(1)a2,a3,a4的值及数列{a n}的通项公式;(2)a2+a4+a6+…+a2n的值.由a1=1,a n+1=S n,n=1,2,3,…,得21=a1=,a3=S2= (a1+a2)=,a4=S3= (a1+a2+a3)=.由a n+1-a n=(S n-S n-1)= a n(n≥2),得a n+1=a n(n≥2),∵a2=,∴a n=(n≥2).∴数列{a n}的通项公式为a n=(2)由(1)可知,a2,a4,…,a2n是首项为,公比为,项数为n的等比数列,∴a2+a4+a6+…+a2n=.B组1.在等比数列{a n}中,a1+a2+a3+a4+a5=3,=15,则a1-a2+a3-a4+a5的值是A.3B.C.-D.5题意可知等比数列{a n}的公比q≠1,则a1+a2+…+a5==3,+…+=15,∴=5,∴a1-a2+a3-a4+a5==5.2.已知某公司今年获利5 000万元,如果以后每年的利润都比上一年增加10%,那么总利润达3亿元大约还需要()(参考数据:lg 1.01≈0.004,lg 1.06≈0.025,lg 1.1≈0.041,lg 1.6≈0.204)A.4年B.7年C.12年D.50年据题意知每年的利润构成一个等比数列{a n},其中首项a1=5 000,公比110%=1.1,S n=30 000.于是得到=30 000,整理得1.1n=1.6,两边取对数,得n lg 1.1=lg 1.6,解得n=≈5,故还需要4年.3.已知等比数列{a n}的公比为q,其前n项和为S n,前n项之积为T n,且满足a1>1,a2 016a2017>1,<0,则下列结论正确的是()A.q<0B.a2 016a2 018-1>0C.T2 016是数列{T n}中的最大数D.S2 016>S2 017,得a2 016>1,a2 017<1,所以前2 016项均大于1,0<q<1,S2 016<S2 017,T2 016是数列{T n}中的最大数,a2 016a2 018与1的大小关系无法确定.故选C.4已知等比数列{a n},其前n项和为S n,若S30=13S10,S10+S30=140,则S20等于.q≠1 (否则S30=3S10),由所以q20+q10-12=0,所以q10=3(负值舍去),故S20==S10×(1+q10)=10×(1+3)=40.5.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,且S n=b n+1-2(b>0,b≠1),则a4=.n≥2时,a n=S n-S n-1=(b-1)·b n.因为a1=S1=b2-2,所以(b-1)b=b2-2,解得b=2,因此S n=2-2,于是a4=S4-S3=16.6.导学号04994051如图,作边长为3的正三角形的内切圆,在这个圆内作内接正三角形,然后作新三角形的内切圆,……如此下去,则前n个内切圆的面积和为.×3=,面积为π,第二个内切圆的半径为,面积为π,……这些内切圆的面积组成一个等比数列,首项为π,公比为,故前n个内切圆的面积之和为π.π7.已知正项等差数列{a n}的公差不为0,a2,a5,a14恰好是等比数列{b n}的前三项,a2=3.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)记数列{b n}的前n项和为T n,若对任意的n∈N*,k≥3n-6恒成立,求实数k的取值范围.设公差为d,根据题意知d≠0,a2=a1+d,a5=a1+4d,a14=a1+13d.∵(a1+4d)2=(a1+d)(a1+13d),a1+d=3,∴3d2-6d=0,∴d=2(d=0舍去).又a2=3,d=2,∴a1=1,a n=2n-1.∵b1=a2=3,b2=a5=9,b3=a14=27,∴b n=3n.(2)由(1)知b1=3,q=3.∵T n=,∴k≥3n-6对n∈N*恒成立.∴k≥对n∈N*恒成立.令c n=,c n-c n-1=,当n≤3时,c n>c n-1,当n≥4时,c n<c n-1,∴(c n)max=c3=,故k≥.8.导学号04994052已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且a2=8,S4=40.数列{b n}的前n项和为T n,且T n-2b n+3=0,n∈N*.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)设c n=求数列{c n}的前2n+1项和P2n+1.由题意知,解得∴a n=4n.∵T n-2b n+3=0,∴当n=1时,b1=3,当n≥2时,T n-1-2b n-1+3=0,两式相减,得b n=2b n-1(n≥2),故数列{b n}为等比数列,且b n=3·2n-1.(2)由(1)知c n=∴P2n+1=(a1+a3+…+a2n+1)+(b2+b4+…+b2n)==22n+1+4n2+8n+2.。
高中数学人教A版浙江专版必修5讲义第二章2.2等差数列含答案
等差数列第一课时 等差数列的概念及通项公式[新知初探]1.等差数列的定义如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d 表示.[点睛] (1)“从第2项起”是指第1项前面没有项,无法与后续条件中“与前一项的差”相吻合.(2)“每一项与它的前一项的差”这一运算要求是指“相邻且后项减去前项”,强调了:①作差的顺序;②这两项必须相邻.(3)定义中的“同一常数”是指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.等差中项如果三个数a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.这三个数满足的关系式是A =a +b2. 3.等差数列的通项公式已知等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d .[点睛] 由等差数列的通项公式a n =a 1+(n -1)d 可得a n =dn +(a 1-d ),如果设p =d ,q =a 1-d ,那么a n =pn +q ,其中p ,q 是常数.当p ≠0时,a n 是关于n 的一次函数;当p =0时,a n =q ,等差数列为常数列.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(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( )(2)等差数列{a n }的单调性与公差d 有关( )(3)根据等差数列的通项公式,可以求出数列中的任意一项( ) (4)若三个数a ,b ,c 满足2b =a +c ,则a ,b ,c 一定是等差数列( )解析:(1)错误.若这些常数都相等,则这个数列是等差数列;若这些常数不全相等,则这个数列就不是等差数列.(2)正确.当d >0时为递增数列;d =0时为常数列;d <0时为递减数列. (3)正确.只需将项数n 代入即可求出数列中的任意一项.(4)正确.若a ,b ,c 满足2b =a +c ,即b -a =c -b ,故a ,b ,c 为等差数列. 答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√2.等差数列{a n }中,a 1=1,d =3,a n =298,则n 的值等于( ) A .98 B .100 C .99D .101解析:选B a n =a 1+(n -1)d =3n -2,令a n =298,即3n -2=298⇒n =100. 3.在等差数列{a n }中,若a 1·a 3=8,a 2=3,则公差d =( ) A .1 B .-1 C .±1D .±2解析:选C 由已知得,⎩⎪⎨⎪⎧a 1(a 1+2d )=8,a 1+d =3,解得d =±1.4.若log 32,log 3(2x -1),log 3(2x +11)成等差数列.则x 的值为________.解析:由log 3(2x +11)-log 3(2x -1)=log 3(2x -1)-log 32,得:(2x )2-4·2x -21=0,∴2x=7,∴x =log 27.答案:log 27[典例] n(1)已知a 5=-1,a 8=2,求a 1与d ; (2)已知a 1+a 6=12,a 4=7,求a 9. [解] (1)∵a 5=-1,a 8=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+4d =-1,a 1+7d =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-5,d =1.(2)设数列{a n }的公差为d .由已知得,⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 1+5d =12,a 1+3d =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2.∴a n =1+(n -1)×2=2n -1, ∴a 9=2×9-1=17.[活学活用]1.2 016是等差数列4,6,8,…的( ) A .第1 006项 B .第1 007项 C .第1 008项D .第1 009项解析:选B ∵此等差数列的公差d =2,∴a n =4+(n -1)×2,a n =2n +2,即2 016=2n +2,∴n =1 007.2.已知等差数列{a n }中,a 15=33,a 61=217,试判断153是不是这个数列的项,如果是,是第几项?解:设首项为a 1,公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d ,由已知⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(15-1)d =33,a 1+(61-1)d =217,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-23,d =4.所以a n =-23+(n -1)×4=4n -27,令a n =153,即4n -27=153,解得n =45∈N *,所以153是所给数列的第45项.[典例] 已知等差数列{a n },满足a 2+a 3+a 4=18,a 2a 3a 4=66.求数列{a n }的通项公式.[解] 在等差数列{a n }中,∵ a 2+a 3+a 4=18,∴3a 3=18,a 3=6.∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+a 4=12,a 2·a 4=11,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=11,a 4=1或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1,a 4=11. 当⎩⎪⎨⎪⎧a 2=11,a 4=1时,a 1=16,d =-5. a n =a 1+(n -1)d =16+(n -1)·(-5)=-5n +21.当⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1,a 4=11时,a 1=-4,d =5. a n =a 1+(n -1)d =-4+(n -1)·5=5n -9.三数a ,b ,[活学活用]1.已知数列8,a,2,b ,c 是等差数列,则a ,b ,c 的值分别为________,________,________.解析:因为8,a,2,b ,c 是等差数列, 所以⎩⎪⎨⎪⎧8+2=2a ,a +b =2×2,2+c =2b .解得⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =-1,c =-4.答案:5 -1 -42.已知数列{a n }中,a 3=2,a 7=1,且数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1为等差数列,则a 5=________.解析:由数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1为等差数列,则有1a 3+1+1a 7+1=2a 5+1,可解得a 5=75.答案:75[典例] 已知数列{a n }满足a 1=4,a n =4-4a n -1(n >1),记b n =1a n -2.求证:数列{b n }是等差数列.证明:[法一 定义法]∵b n +1=1a n +1-2=1⎝⎛⎭⎫4-4a n -2=a n 2(a n -2),∴b n +1-b n =a n 2(a n -2)-1a n -2=a n -22(a n -2)=12,为常数(n ∈N *).又b 1=1a 1-2=12, ∴数列{b n }是首项为12,公差为12的等差数列.[法二 等差中项法] ∵b n =1a n -2, ∴b n +1=1a n +1-2=1⎝⎛⎭⎫4-4a n -2=a n 2(a n -2).∴b n +2=a n +12(a n +1-2)=4-4a n 2⎝⎛⎭⎫4-4a n -2=a n -1a n -2.∴b n +b n +2-2b n +1=1a n -2+a n -1a n -2-2×a n 2(a n -2)=0. ∴b n +b n +2=2b n +1(n ∈N *), ∴数列{b n }是等差数列.[活学活用]已知1a ,1b ,1c 成等差数列,并且a +c ,a -c ,a +c -2b 均为正数,求证:lg(a +c ),lg(a -c ),lg(a +c -2b )也成等差数列.解:∵1a ,1b ,1c 成等差数列,∴2b =1a +1c , ∴2b =a +cac ,即2ac =b (a +c ).(a +c )(a +c -2b )=(a +c )2-2b (a +c )=(a +c )2-2×2ac =a 2+c 2+2ac -4ac =(a -c )2. ∵a +c ,a +c -2b ,a -c 均为正数,上式左右两边同时取对数得,lg[(a +c )(a +c -2b )]=lg(a -c )2,即lg(a +c )+lg(a +c -2b )=2lg(a -c ),∴lg(a +c ),lg(a -c ),lg(a +c -2b )成等差数列.层级一 学业水平达标1.已知等差数列{a n }的通项公式为a n =3-2n ,则它的公差为( ) A .2 B .3 C .-2D .-3解析:选C ∵a n =3-2n =1+(n -1)×(-2),∴d =-2,故选C. 2.若等差数列{a n }中,已知a 1=13,a 2+a 5=4,a n =35,则n =( )A .50B .51C .52D .53解析:选D 依题意,a 2+a 5=a 1+d +a 1+4d =4,代入a 1=13,得d =23.所以a n =a 1+(n -1)d =13+(n -1)×23=23n -13,令a n =35,解得n =53.3.设x 是a 与b 的等差中项,x 2是a 2与-b 2的等差中项,则a ,b 的关系是( ) A .a =-b B .a =3b C .a =-b 或a =3bD .a =b =0 解析:选C 由等差中项的定义知:x =a +b2, x 2=a 2-b 22,∴a 2-b 22=⎝⎛⎭⎫a +b 22,即a 2-2ab -3b 2=0.故a =-b 或a =3b .4.数列{a n }中,a 1=2,2a n +1=2a n +1,则a 2 015的值是( ) A .1 006 B .1 007 C .1 008D .1 009解析:选D 由2a n +1=2a n +1,得a n +1-a n =12,所以{a n }是等差数列,首项a 1=2,公差d =12,所以a n =2+12(n -1)=n +32,所以a 2 015=2 015+32=1 009.5.等差数列{a n }的首项为70,公差为-9,则这个数列中绝对值最小的一项为( )A .a 8B .a 9C .a 10D .a 11解析:选B |a n |=|70+(n -1)×(-9)|=|79-9n |=9⎪⎪⎪⎪879-n ,∴n =9时,|a n |最小. 6.在等差数列{a n }中,a 3=7,a 5=a 2+6,则a 6=________. 解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =7,a 1+4d =a 1+d +6.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =2.∴a n =a 1+(n -1)d =3+(n -1)×2=2n +1. ∴a 6=2×6+1=13. 答案:137.已知{a n }为等差数列,且a 7-2a 4=-1,a 3=0,则公差d =________. 解析:根据题意得:a 7-2a 4=a 1+6d -2(a 1+3d )=-a 1=-1, ∴a 1=1.又a 3=a 1+2d =1+2d =0, ∴d =-12.答案:-128.已知数列{a n }满足:a 2n +1=a 2n +4,且a 1=1,a n >0,则a n =________. 解析:根据已知条件a 2n +1=a 2n +4,即a 2n +1-a 2n =4.∴数列{a 2n }是公差为4的等差数列,则a 2n =a 21+(n -1)×4=4n -3.∵a n >0,∴a n =4n -3. 答案:4n -39.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=2a na n +2,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是否为等差数列?说明理由.解:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列,理由如下:因为a 1=2,a n +1=2a na n +2, 所以1a n +1=a n +22a n =12+1a n,所以1a n +1-1a n =12(常数). 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1a 1=12为首项,公差为12的等差数列.10.若1b +c ,1a +c ,1a +b是等差数列,求证:a 2,b 2,c 2成等差数列. 证明:由已知得1b +c +1a +b =2a +c ,通分有2b +a +c (b +c )(a +b )=2a +c. 进一步变形有2(b +c )(a +b )=(2b +a +c )(a +c ),整理,得a 2+c 2=2b 2, 所以a 2,b 2,c 2成等差数列.层级二 应试能力达标1.若数列{a n }为等差数列,a p =q ,a q =p (p ≠q ),则a p +q 为( ) A .p +q B .0 C .-(p +q )D.p +q2解析:选B ∵a p =a 1+(p -1)d ,a q =a 1+(q -1)d ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(p -1)d =q , ①a 1+(q -1)d =p . ②①-②,得(p -q )d =q -p . ∵p ≠q ,∴d =-1.代入①,有a 1+(p -1)×(-1)=q ,∴a 1=p +q -1. ∴a p +q =a 1+(p +q -1)d =p +q -1+(p +q -1)×(-1)=0.2.已知x ≠y ,且两个数列x ,a 1,a 2,…,a m ,y 与x ,b 1,b 2,…,b n ,y 各自都成等差数列,则a 2-a 1b 2-b 1等于( )A.m nB.m +1n +1C.n mD.n +1m +1解析:选D 设这两个等差数列公差分别是d 1,d 2,则a 2-a 1=d 1,b 2-b 1=d 2.第一个数列共(m +2)项,∴d 1=y -x m +1;第二个数列共(n +2)项,∴d 2=y -x n +1.这样可求出a 2-a 1b 2-b 1=d 1d 2=n +1m +1. 3.已知数列{a n },对任意的n ∈N *,点P n (n ,a n )都在直线y =2x +1上,则{a n }为( ) A .公差为2的等差数列 B .公差为1的等差数列 C .公差为-2的等差数列D .非等差数列解析:选A 由题意知a n =2n +1,∴a n +1-a n =2,应选A.4.如果a 1,a 2,…,a 8为各项都大于零的等差数列,且公差d ≠0,则( ) A .a 3a 6>a 4a 5 B .a 3a 6<a 4a 5 C .a 3+a 6>a 4+a 5D .a 3a 6=a 4a 5解析:选B 由通项公式,得a 3=a 1+2d ,a 6=a 1+5d ,那么a 3+a 6=2a 1+7d ,a 3a 6=(a 1+2d )(a 1+5d )=a 21+7a 1d +10d 2,同理a 4+a 5=2a 1+7d ,a 4a 5=a 21+7a 1d +12d 2,显然a 3a 6-a 4a 5=-2d 2<0,故选B.5.数列{a n }是首项为2,公差为3的等差数列,数列{b n }是首项为-2,公差为4的等差数列.若a n =b n ,则n 的值为________.解析:a n =2+(n -1)×3=3n -1, b n =-2+(n -1)×4=4n -6, 令a n =b n ,得3n -1=4n -6,∴n =5. 答案:56.在数列{a n }中,a 1=3,且对于任意大于1的正整数n ,点(a n , a n -1)都在直线x-y -3=0上,则a n =________.解析:由题意得a n -a n -1=3,所以数列{a n }是首项为3,公差为3的等差数列,所以a n =3n ,a n =3n 2.答案:3n 27.已知数列{a n }满足a 1=1,且a n =2a n -1+2n (n ≥2,且∈N *). (1)求a 2,a 3;(2)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是等差数列;(3)求数列{a n }的通项公式a n .解:(1)a 2=2a 1+22=6,a 3=2a 2+23=20. (2)证明:∵a n =2a n -1+2n (n ≥2,且n ∈N *), ∴a n 2n =a n -12n -1+1(n ≥2,且n ∈N *), 即a n 2n -a n -12n -1=1(n ≥2,且n ∈N *), ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是首项为a 121=12,公差d =1的等差数列.(3)由(2),得a n 2n =12+(n -1)×1=n -12,∴a n =⎝⎛⎭⎫n -12·2n.8.数列{a n }满足a 1=2,a n +1=(λ-3)a n +2n (n ∈N *). (1)当a 2=-1时,求λ及a 3的值;(2)是否存在λ的值,使数列{a n }为等差数列?若存在求其通项公式;若不存在说明理由. 解:(1)∵a 1=2,a 2=-1,a 2=(λ-3)a 1+2,∴λ=32.∴a 3=-32a 2+22,∴a 3=112.(2)∵a 1=2,a n +1=(λ-3)a n +2n , ∴a 2=(λ-3)a 1+2=2λ-4. a 3=(λ-3)a 2+4=2λ2-10λ+16. 若数列{a n }为等差数列,则a 1+a 3=2a 2. 即λ2-7λ+13=0.∵Δ=49-4×13<0,∴方程无实数解.∴λ值不存在.∴不存在λ的值使{a n }成等差数列.第二课时 等差数列的性质[新知初探]1.等差数列通项公式的推广2.若{a n }是公差为d 的等差数列,正整数m ,n ,p ,q 满足m +n =p +q ,则a m +a n =a p+a q .(1)特别地,当m +n =2k (m ,n ,k ∈N *)时,a m +a n =2a k .(2)对有穷等差数列,与首末两项“等距离”的两项之和等于首末两项的和,即a 1+a n=a2+a n-1=…=a k+a n-k+1=….(3)若{a n}是公差为d的等差数列,则①{c+a n}(c为任一常数)是公差为d的等差数列;②{ca n}(c为任一常数)是公差为cd的等差数列;③{a n+a n+k}(k为常数,k∈N*)是公差为2d的等差数列.(4)若{a n},{b n}分别是公差为d1,d2的等差数列,则数列{pa n+qb n}(p,q是常数)是公差为pd1+qd2的等差数列.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若{a n}是等差数列,则{|a n|}也是等差数列()(2)若{|a n|}是等差数列,则{a n}也是等差数列()(3)若{a n}是等差数列,则对任意n∈N*都有2a n+1=a n+a n+2()(4)数列{a n}的通项公式为a n=3n+5,则数列{a n}的公差与函数y=3x+5的图象的斜率相等()解析:(1)错误.如-2,-1,0,1,2是等差数列,但其绝对值就不是等差数列.(2)错误.如数列-1,2,-3,4,-5其绝对值为等差数列,但其本身不是等差数列.(3)正确.根据等差数列的通项可判定对任意n∈N*,都有2a n+1=a n+a n+2成立.(4)正确.因为a n=3n+5的公差d=3,而直线y=3x+5的斜率也是3.答案:(1)×(2)×(3)√(4)√2.在等差数列{a n}中,若a5=6,a8=15,则a14等于()A.32B.33C.-33 D.29解析:选B∵数列{a n}是等差数列,∴a5,a8,a11,a14也成等差数列且公差为9,∴a14=6+9×3=33.3.在等差数列{a n}中,已知a3+a4+a5+a6+a7=450,则a2+a8=()A.90 B.270C.180 D.360解析:选C因为a3+a4+a5+a6+a7=5a5=450,所以a5=90,所以a2+a8=2a5=2×90=180.4.在等差数列{a n}中,已知a2+2a8+a14=120,则2a9-a10的值为________.解析:∵a2+a14=2a8,∴a2+2a8+a14=4a8=120,∴a8=30.∴2a9-a10=(a8+a10)-a10=a8=30.答案:30[典例] (1)已知等差数列{a n }中,a 2+a 4=6,则a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=( ) A .30 B .15 C .5 6D .10 6(2)设{a n },{b n }都是等差数列,且a 1=25,b 1=75,a 2+b 2=100,则a 37+b 37=( ) A .0 B .37 C .100D .-37[解析] (1)∵数列{a n }为等差数列,∴a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=(a 1+a 5)+(a 2+a 4)+a 3=52(a 2+a 4)=52×6=15.(2)设c n =a n +b n ,由于{a n },{b n }都是等差数列, 则{c n }也是等差数列,且c 1=a 1+b 1=25+75=100, c 2=a 2+b 2=100, ∴{c n }的公差d =c 2-c 1=0. ∴c 37=100,即a 37+b 37=100. [答案] (1)B (2)C[活学活用]1.已知{a n }为等差数列,若a 1+a 5+a 9=π,则cos(a 2+a 8)的值为( ) A .-12B .-32C.12D.32解析:选A a 1+a 5+a 9=3a 5=π,所以a 5=π3,而a 2+a 8=2a 5=2π3,所以cos(a 2+a 8)=cos2π3=-12,故选A. 2.在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8=10,则3a 5+a 7=( ) A .10 B .18 C .20D .28解析:选C 由等差数列的性质得:3a 5+a 7=2a 5+(a 5+a 7)=2a 5+(2a 6)=2(a 5+a 6)=2(a 3+a 8)=20,故选C.[典例] (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. [解] (1)设这三个数依次为a -d ,a ,a +d ,则⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )+a +(a +d )=9,(a -d )a =6(a +d ), 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,d =-1.∴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,a 2-9d 2=-8, ∴d 2=1,∴d =1或d =-1.又四个数成递增等差数列,所以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 =1-32d 代入a (a +3d )=-8,得⎝⎛⎭⎫1-32d ⎝⎛⎭⎫1+32d =-8, 即1-94d 2=-8,化简得d 2=4,所以d =2或-2.又四个数成递增等差数列,所以d >0,所以d =2, a =-2.故所求的四个数为-2,0,2,4.[活学活用]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,求这个等差数列.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⎩⎪⎨⎪⎧(a -3d )+(a -d )+(a +d )+(a +3d )=26,(a -d )(a +d )=40, 解得⎩⎨⎧a =132,d =32或⎩⎨⎧a =132,d =-32.∴这个数列为2,5,8,11或11,8,5,2.[典例] 某公司经销一种数码产品,第一年可获利200万元,从第二年起由于市场竞争方面的原因,其利润每年比上一年减少20万元,按照这一规律,如果公司不开发新产品,也不调整经营策略,从哪一年起,该公司经销这一产品将亏损?[解] 设从第一年起,第n 年的利润为a n 万元, 则a 1=200,a n +1-a n =-20(n ∈N *), ∴每年的利润构成一个等差数列{a n },从而a n =a 1+(n -1)d =200+(n -1)×(-20)=220-20n . 若a n <0,则该公司经销这一产品将亏损. ∴由a n =220-20n <0,得n >11,即从第12年起,该公司经销此产品将亏损.[活学活用]某市出租车的计价标准为1.2元/km,起步价为10元,即最初的4 km(不含4 km)计费10元.如果某人乘坐该市的出租车去往14 km处的目的地,且一路畅通,等候时间为0,需要支付车费________元.解析:根据题意,当该市出租车的行程大于或等于4 km时,每增加1 km,乘客需要支付1.2元.所以可以建立一个等差数列{a n}来计算车费.令a1=11.2,表示4 km处的车费,公差d=1.2,那么当出租车行至14 km处时,n=11,此时需要支付车费a11=11.2+(11-1)×1.2=23.2(元).答案:23.2层级一学业水平达标1.在等差数列{a n}中,已知a4+a8=16,则a2+a10=()A.12B.16C.20 D.24解析:选B因为数列{a n}是等差数列,所以a2+a10=a4+a8=16.2.在等差数列{a n}中,a1+a9=10,则a5的值为()A.5 B.6C.8 D.10解析:选A由等差数列的性质,得a1+a9=2a5,又∵a1+a9=10,即2a5=10,∴a5=5.3.下列说法中正确的是()A.若a,b,c成等差数列,则a2,b2,c2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:选C因为a,b,c成等差数列,则2b=a+c,所以2b+4=a+c+4,即2(b+2)=(a+2)+(c+2),所以a +2,b +2,c +2成等差数列.4.在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7=( ) A .5 B .8 C .10D .14解析:选B 由等差数列的性质可得a 1+a 7=a 3+a 5=10,又a 1=2,所以a 7=8. 5.等差数列{a n }中, a 2+a 5+a 8=9,那么方程x 2+(a 4+a 6)x +10=0的根的情况( ) A .没有实根 B .两个相等实根 C .两个不等实根D .无法判断解析:选A 由a 2+a 5+a 8=9得a 5=3,∴a 4+a 6=6,方程转化为x 2+6x +10=0.因为Δ<0,所以方程没有实根.6.若三个数成等差数列,它们的和为9,平方和为59,则这三个数的积为________. 解析:设这三个数为a -d ,a ,a +d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a -d +a +a +d =9,(a -d )2+a 2+(a +d )2=59. 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,d =4或⎩⎪⎨⎪⎧a =3,d =-4.∴这三个数为-1,3,7或7,3,-1.∴它们的积为-21. 答案:-217.若a ,b ,c 成等差数列,则二次函数y =ax 2-2bx +c 的图象与x 轴的交点的个数为________.解析:∵a ,b ,c 成等差数列,∴2b =a +c , ∴Δ=4b 2-4ac =(a +c )2-4ac =(a -c )2≥0.∴二次函数y =ax 2-2bx +c 的图象与x 轴的交点个数为1或2. 答案:1或28.已知等差数列{a n }满足a m -1+a m +1-a 2m -1=0,且m >1,则a 1+a 2m -1=________. 解析:因为数列{a n }为等差数列,则 a m -1+a m +1=2a m ,则a m -1+a m +1-a 2m -1=0可化为2a m -a 2m -1=0,解得a m =1,所以a 1+a 2m -1=2a m =2.答案:29.在等差数列{a n }中,若a 1+a 2+…+a 5=30,a 6+a 7+…+a 10=80,求a 11+a 12+…+a 15.解:法一:由等差数列的性质得a 1+a 11=2a 6,a 2+a 12=2a 7,…,a 5+a 15=2a 10.∴(a 1+a 2+…+a 5)+(a 11+a 12+…+a 15)=2(a 6+a 7+…+a 10).∴a 11+a 12+…+a 15=2(a 6+a 7+…+a 10)-(a 1+a 2+…+a 5)=2×80-30=130.法二:∵数列{a n}是等差数列,∴a1+a2+…+a5,a6+a7+…+a10,a11+a12+…+a15也成等差数列,即30,80,a11+a12+…+a15成等差数列.∴30+(a11+a12+…+a15)=2×80,∴a11+a12+…+a15=130.10.有一批影碟机原销售价为每台800元,在甲、乙两家家电商场均有销售.甲商场用如下的方法促销:买一台单价为780元,买两台单价都为760元,依次类推,每多买一台则所买各台单价均再减少20元,但每台最低价不能低于440元;乙商场一律都按原价的75%销售.某单位购买一批此类影碟机,问去哪家商场买花费较少.解:设单位需购买影碟机n台,在甲商场购买每台售价不低于440元,售价依台数n 成等差数列.设该数列为{a n}.a n=780+(n-1)(-20)=800-20n,解不等式a n≥440,即800-20n≥440,得n≤18.当购买台数小于等于18台时,每台售价为(800-20n)元,当台数大于18台时,每台售价为440元.到乙商场购买,每台售价为800×75%=600元.作差:(800-20n)n-600n=20n(10-n),当n<10时,600n<(800-20n)n,当n=10时,600n=(800-20n)n,当10<n≤18时,(800-20n)n<600n,当n>18时,440n<600n.即当购买少于10台时到乙商场花费较少,当购买10台时到两商场购买花费相同,当购买多于10台时到甲商场购买花费较少.层级二应试能力达标1.已知等差数列{a n}:1,0,-1,-2,…;等差数列{b n}:0,20,40,60,…,则数列{a n +b n}是()A.公差为-1的等差数列B.公差为20的等差数列C.公差为-20的等差数列D.公差为19的等差数列解析:选D(a2+b2)-(a1+b1)=(a2-a1)+(b2-b1)=-1+20=19.2.已知数列{a n}为等差数列且a1+a7+a13=4π,则tan(a2+a12)的值为()A. 3 B.±3C.-33D.- 3解析:选D由等差数列的性质得a1+a7+a13=3a7=4π,∴a7=4π3.∴tan(a2+a12)=tan(2a7)=tan 8π3=tan2π3=- 3.3.若方程(x 2-2x +m )(x 2-2x +n )=0的四个根组成一个首项为14的等差数列,则|m -n |=( )A .1 B.34 C.12D.38解析:选C 设方程的四个根a 1,a 2,a 3,a 4依次成等差数列,则a 1+a 4=a 2+a 3=2, 再设此等差数列的公差为d ,则2a 1+3d =2, ∵a 1=14,∴d =12,∴a 2=14+12=34,a 3=14+1=54,a 4=14+32=74,∴|m -n |=|a 1a 4-a 2a 3| =⎪⎪⎪⎪14×74-34×54=12.4.《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为( )A .1升 B.6766升 C.4744升 D.3733升 解析:选B 设所构成的等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,则有⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 2+a 3+a 4=3,a 7+a 8+a 9=4, 即⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+6d =3,3a 1+21d =4.解得⎩⎨⎧a 1=1322,d =766,则a 5=a 1+4d =6766, 故第5节的容积为6766升.5.已知{a n }为等差数列,且a 6=4,则a 4a 7的最大值为________.解析:设等差数列的公差为d ,则a 4a 7=(a 6-2d )(a 6+d )=(4-2d )(4+d )=-2(d +1)2+18,即a 4a 7的最大值为18.答案:186.已知数列{a n }满足a 1=1,若点⎝ ⎛⎭⎪⎫a n n ,a n +1n +1在直线x -y +1=0上,则a n=________.解析:由题设可得a n n -a n +1n +1+1=0,即a n +1n +1-a n n =1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以1为公差的等差数列,且首项为1,故通项公式a nn =n ,所以a n =n 2.答案:n 27.数列{a n }为等差数列,b n =⎝⎛⎭⎫12a n ,又已知b 1+b 2+b 3=218,b 1b 2b 3=18,求数列{a n }的通项公式.解:∵b 1+b 2+b 3=⎝⎛⎭⎫12a 1+⎝⎛⎭⎫12a 2+⎝⎛⎭⎫12a 3=218,b 1b 2b 3=⎝⎛⎭⎫12a 1+a 2+a 3=18,∴a 1+a 2+a 3=3.∵a 1,a 2,a 3成等差数列,∴a 2=1,故可设a 1=1-d ,a 3=1+d , 由⎝⎛⎭⎫121-d +12+⎝⎛⎭⎫121+d =218,得2d +2-d =174,解得d =2或d =-2.当d =2时,a 1=1-d =-1,a n =-1+2(n -1)=2n -3; 当d =-2时,a 1=1-d =3,a n =3-2(n -1)=-2n +5.8.下表是一个“等差数阵”:ij (1)写出a 45的值;(2)写出a ij 的计算公式,以及2 017这个数在“等差数阵”中所在的一个位置. 解:通过每行、每列都是等差数列求解. (1)a 45表示数阵中第4行第5列的数.先看第1行,由题意4,7,…,a 15,…成等差数列, 公差d =7-4=3,则a 15=4+(5-1)×3=16. 再看第2行,同理可得a 25=27.最后看第5列,由题意a 15,a 25,…,a 45成等差数列,所以a 45=a 15+3d =16+3×(27-16)=49.(2)该“等差数阵“的第1行是首项为4,公差为3的等差数列a 1j =4+3(j -1); 第2行是首项为7,公差为5的等差数列a 2j =7+5(j -1); …第i 行是首项为4+3(i -1),公差为2i +1的等差数列, ∴a ij =4+3(i -1)+(2i +1)(j -1) =2ij +i +j =i (2j +1)+j .要求2 017在该“等差数阵”中的位置,也就是要找正整数i ,j ,使得i (2j +1)+j =2 017, ∴j =2 017-i 2i +1.又∵j ∈N *,∴当i =1时,得j =672.∴2 017在“等差数阵”中的一个位置是第1行第672列.。
高中数学第二章数列2.2等差数列第2课时等差数列的性质课件新人教A版必修5
a1n为等差数列
由等差数列 通―项―公→式
求a1n
―→
求an
[规范解答] (1)数列a1n是等差数列,理由如下: ∵a1=2,an+1=a2n+an2,∴an1+1=an2+an2=12+a1n, 4分
∴an1+1-a1n=12,
6分
即a1n是首项为a11=12,公差为d=12的等差数列.
等差数列的性质
• (1)若{an}是公差为d的等差数列,则下列数列: • ①{c+an}(c为任一常数)是公差为d ____的等差数列; • ②{c·an}(c为任一常数)是公差为c_d___的等差数列; • ③ 列{.an+an+k}(k为常数,k∈N*)是公差2为d ___的等差数
• (数 的2)列等若差{{paa数nn}+,列q{.bbnn}}(分p,别q是是公常差数为)是pdd11公+,差qdd22为的_等__差__数__列__,__则_
• 【错解】 由已知两等差数列的前三项,容易求得 它们的通项公式分别为:
• an=3n-1,bn=4n-3(1≤n≤40,且n∈N*), • 令an=bn,得3n-1=4n-3,即n=2. • 所以两数列只有1个数值相同的项,即第2项.
• 【错因】 本题所说的是数值相同的项,但它们的 项数并不一定相同,也就是说,只看这个数在两个 数列中有没有出现过,而并不是这两个数列的第几 项.
•
利用等差数列的定义巧设未知量,可
以 的简项化数计n为算奇.数一时般,地可有设如中下间规一律项:为当a等,差再数用列公差{an为} d
向两边分别设项:…a-2d,a-d,a,a+d,a+
2d,…;当项数为偶数项时,可设中间两项为a-d,
a+d,再以公差为2d向两边分别设项:…a-3d,a
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第2课时等差数列的性质
课时过关·能力提升
基础巩固
1已知m和2n的等差中项是4,2m和n的等差中项是5,则m和n的等差中项是().
A.2
B.3
C.6
D.9
解析:∵由已知可得m+2n=8,2m+n=10,
∴3(m+n)=18,∴m+n=6.∴m和n的等差中项是3.故选B.
答案:B
2若等差数列{a n}的公差为d,则数列{ca n}(c为常数,且c≠0)是().
A.公差为d的等差数列
B.公差为cd的等差数列
C.不是等差数列
D.以上都不对
解析:设b n=ca n,则b n+1-b n=ca n+1-ca n=c(a n+1-a n)=cd.
答案:B
3已知等差数列{a n}的公差为d(d≠0),且a3+a6+a10+a13=32,若a m=8,则m等于().
A.12
B.8
C.6
D.4
解析:∵a3+a6+a10+a13=(a3+a13)+(a6+a10)=2a8+2a8=4a8=32,∴a8=8.∴m=8.
答案:B
4若数列{a n}是等差数列,a15=8,a60=20,则a75的值为().
A.12
B.16
C.24
D.48
解析:∵{a n}是等差数列,
1
∴a15,a30,a45,a60,a75成等差数列.
设其公差为D,则a60=a15+3D,即D=4,
故a75=a15+4D=8+4×4=24.
答案:C
5已知数列{a n}是等差数列,若a1-a5+a9-a13+a17=117,则a3+a15=.
解析:a1-a5+a9-a13+a17=(a1+a17)-(a5+a13)+a9=a9=117,a3+a15=2a9=2×117=234.
答案:234
6在数列{a n}中,a1,a12是方程
x2的两根若是等差数列则
解析:由题意得a1+a12
故a5+a8=a1+a12
答案:
7已知在数列{a n}中,a5=10,a12=31,则其公差d=.
-
解析:d-
-
答案:3
8在等差数列{a n}中,已知a5=10,a12>31,求公差d的取值范围.
解设首项为a1,由题意,可知
解得d>3.所以d的取值范围是(3,+∞).
9已知三个数成等差数列,其和为15,首末两项的积为9,求这三个数.
解由题意,可设这三个数分别为a-d,a,a+d,
2
则
解得或
-
所以,当d=4时,这三个数为1,5,9;
当d=-4时,这三个数为9,5,1.
所以这三个数为1,5,9或9,5,1.
10已知数列{a n},a n=2n-1,b n=a2n-1.
(1)求{b n}的通项公式;
(2)数列{b n}是否为等差数列?说明理由.
解(1)∵a n=2n-1,b n=a2n-1,
∴b n=a2n-1=2(2n-1)-1=4n-3.
(2){b n}是等差数列.理由如下:由b n=4n-3,知当n≥2时,b n-1=4(n-1)-3=4n-7.
∴b n-b n-1=(4n-3)-(4n-7)=4.
又b1=a1=2×1-1=1,
∴{b n}是首项b1=1,公差为4的等差数列.
能力提升
1设数列{a n},{b n}都是等差数列,且a1=25,b1=75,a2+b2=100,则a37+b37等于().
A.0
B.37
C.100
D.-37
解析:∵{a n},{b n}都是等差数列,
∴数列{a n+b n}也是等差数列,设其公差为d,
则d=(a2+b2)-(a1+b1)=0.
3
∴数列{a n+b n}为常数列.
∴a37+b37=a1+b1=100.
答案:C
2在如图所示的表格里,每格填上一个数
字后使每一横行和竖列都成等差数列,
则a等于().
A.3
B.-3
C.0
D.6
解析:由于第一行成等差数列,则第一行中间数为又第二列成等差数列,则4+a=2×2,∴a=0.答案:C
3如果在等差数列{a n}中,a5+a6+a7=15,那么a3+a4+…+a9等于().
A.21
B.30
C.35
D.40
解析:a5+a6+a7=(a5+a7)+a6=2a6+a6=3a6=15,
所以a6=5.所以a3+a4+…+a9=(a3+a9)+(a4+a8)+(a5+a7)+a6=7a6=35.
答案:C
4在等差数列{a n}中,a3+a7-a10=8,a11-a4=4,则a6+a7+a8等于().
A.34
B.35
C.36
D.37
解析:由题意得(a3+a7-a10)+(a11-a4)=12,
∴(a3+a11)+a7-(a10+a4)=12.
∵a3+a11=a10+a4,∴a7=12.
∴a6+a7+a8=3a7=36.
4
答案:C
5若等差数列{a n}满足a7+a8+a9>0,a7+a10<0,则当n=时,{a n}的前n项和最大.
答案:8
6若a,b,c成等差数列,则二次函数y=ax2-2bx+c的图象与x轴的交点的个数为.
解析:∵a,b,c成等差数列,∴2b=a+c.
∴Δ=4b2-4ac=(a+c)2-4ac=(a-c)2≥0.
∴二次函数y=ax2-2bx+c的图象与x轴的交点个数为1或2.
答案:1或2
★7已知在数列{a n}中,a3=3,a7=1,又数列是等差数列则
解析:是等差数列,设b n
则b3
-
∴公差d-
-
∴b n=b3
∴a n+1-
答案:-
5
8已知成等差数列且均为正数求证
也成等差数列
证明成等差数列,
∴2ac=ab+bc.∴-2ac=2ac-2b(a+c),
∴-2ac+a2+c2=2ac-2b(a+c)+a2+c2,
∴(a-c)2=(a+c)(a+c-2b).
∵a-c,a+c,a+c-2b都是正数,
∴2lg(a-c)=lg(a+c)+lg(a+c-2b).
∴lg(a+c),lg(a-c),lg(a+c-2b)成等差数列.
★9设数列{a n}是等差数列,b n且求通项公式
解∵b1b2b3又b n
∴a1+a2+a3=3.
又{a n}成等差数列,
∴a2=1,a1+a3=2.
∴b1b3
或
6
或
设等差数列{a n}的公差为d,
当a1=-1,a3=3时,d=2,
∴a n=-1+2(n-1)=2n-3;
当a1=3,a3=-1时,d=-2,
∴a n=3-2(n-1)=-2n+5.
综上所述,a n=2n-3或a n=-2n+5.
7。