人教A版高中数学必修五同步练测:23 等差数列的前n项和(含答案解析).doc
高中数学必修5(人教A版)第二章数列2.3知识点总结含同步练习及答案
{ a = 7, 或 { a = 7, d = 4, d = −4.
因为数列{an }为单调递增的数列,所以 d > 0.因此
{ a = 7, d = 4.
所以
an = 4n − 1.
在等差数列{an }中,前 n 项和为 S n : (1)a2 = 1 ,a4 = 5 ,求数列{an }的前 5 项和 S 5 ; (2)S 5 = 25,a8 = 15 ,求 a21 . 解:(1)因为 {an }为等差数列,所以 a2 + a4 = 2a3 = 6 ,即 a3 = 3 .所以
S5 =
(2)设首项为 a1 ,公差为 d ,则
5(a1 + a5 ) 5 × 2a3 = = 15. 2 2
5×4 ⎧ d = 25, S 5 = 5a1 + ⎨ 2 ⎩ a8 = a1 + 7d = 15. { a1 = 1, d = 2.
解方程组,得
所以a21 = a1 + 20d = 41 . 在等差数列 {an } 中,a1 = 25 ,S 17 = S 9 ,求前 n 项 和 S n 的最大值. 解:因为 a1 = 25 ,S 17 = S 9 ,所以
四、课后作业
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1. 在等差数列 {an } 中,已知 a5 + a7 = 10,S n 是数列 {an } 的前 n 项和,则 S 11 = ( A.45
答案: C 解析:
)
B.50
C.55
D.60
S 11 =
10 a1 + a11 a + a7 × 11 = 5 × 11 = × 11 = 55. 2 2 2 )
25 × 17 +
人教A版高中数学必修五2.3《等差数列前n项和》作业.docx
2.3《等差数列前n 项和》作业(第一课时)1、等差数列Λ,4,1,2-的前n 项和为 ( ) A. ()4321-n n B. ()7321-n n C. ()4321+n n D. ()7321+n n2、已知等差数列{}n a 满足099321=++++a a a a Λ,则 ( )A. 0991>+a aB. 0991<+a aC. 0991=+a aD. 5050=a3、在等差数列{}n a 中,已知1254=+a a ,那么它的前8项之和8S 等于 ( )A. 12B. 24C. 36D. 484、设{}n a 是公差为2的等差数列,若5097741=++++a a a a Λ,则99963a a a a ++++Λ的值为 ( )A. 78B. 82C. 148D. 1825、在等差数列{}n a 中,35,2,11===n n S d a ,则1a 等于 ( )A. 5或7B. 3或5C. 7或1-D. 3或1-6、设数列{}n a 是递增的等差数列,前三项之和为12,前三项的积为48,则它的首项是()A. 1B. 2C. 4D. 87、一个三角形的三个内角C B A ,,的度数成等差数列,则B 的度数为 ( )A. ο30B. ο45C. ο60D. ο908、等差数列{}n a 中,162,16,1041===n S a a ,则n 等于 ( )A. 11B. 9C. 9或18D. 189、数列{}n a 是等差数列,它的前n 项和可以表示为 ( )A. C Bn An S n ++=2B. Bn An S n +=2C. C Bn An S n ++=2()0≠aD. Bn An S n +=2()0≠a10、=+++++1008642Λ 。
11、等差数列{}n a 中,1011=a ,则=21S 。
12、等差数列{}n a 中,4,184==S S ,则=+++20191817a a a a 。
人教a版必修5学案:2.3等差数列的前n项和(含答案)
§2.3 等差数列的前n 项和材拓展1.等差数列的判定(1)a n -a n -1=d (n ≥2,d 为常数)⇔{a n }是公差为d 的等差数列; (2)2a n =a n -1+a n +1 (n ≥2)⇔{a n }是等差数列;(3)a n =kn +b (k ,b 为常数)⇔{a n }是公差为k 的等差数列(n ≥1);(4)S n =An 2+Bn (A ,B 为常数)⇔{a n }是公差为2A 的等差数列(n ≥1).例如:已知等差数列{a n }的前n 项和S n =(n -1)2+λ,则λ的值是________. 解析 S n =(n -1)2+λ=n 2-2n +(1+λ), ∵{a n }是等差数列, ∴1+λ=0,λ=-1. 答案 -12.等差数列的通项公式将a n =a 1+(n -1)d 可整理为a n =dn +(a 1-d ),它是关于n 的一次函数(d ≠0)或常函数(d =0),它的图象是一条射线上的一群横坐标为正整数的孤立的点,公差d 是该射线所在直线的斜率.例如:等差数列{a n }中,若a n =m ,a m =n (m ≠n ),则a m +n =______. 解析 由点(n ,a n ),(m ,a m ),(m +n ,a m +n )三点共线, ∴a m +n -a n (m +n )-n =a m -a n m -n .即a m +n -m m =n -m m -n =-1, 易得a m +n =0. 答案 03.等差数列的前n 项和公式(1)将公式S n =na 1+n (n -1)2d 变形可得S n =d 2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n .故当d ≠0时,等差数列前n 项和公式是关于n 的二次函数,它的图象是抛物线y =d 2x 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2x 上横坐标为正整数的一群孤立点.(2)S n n =d 2n +⎝⎛⎭⎫a 1-d 2是关于n 的一次函数(d ≠0)或常函数(d =0). 当涉及等差数列前n 项和S n 的计算问题时,有时设S n =An 2+Bn 的形式更简便快捷. 例如:等差数列{a n }中,若S p =q ,S q =p (p ≠q ),则S p +q =__________. 解析 设S n =An 2+Bn ,则⎩⎪⎨⎪⎧S p =Ap 2+Bp =q (1)S q =Aq 2+Bq =p (2) 由(1)-(2)得Ap 2+Bp -Aq 2-Bq =q -p , ∴A (p 2-q 2)+B (p -q )=q -p , ∵p ≠q ,∴A (p +q )+B =-1.∵S p +q =A (p +q )2+B (p +q ) =[A (p +q )+B ]·(p +q ) =-(p +q ). 答案 -(p +q ) 4.等差数列的性质(1)若数列{a n }和{b n }均是等差数列,则{ma n +kb n }仍为等差数列,其中m 、k 均为常数. (2)若m ,n ,p ,q ∈N *,且m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q .(3)等差数列中依次k 项的和成等差数列,即S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等差数列,公差为k 2d (d 是原数列公差).(4)若{a n }与{b n }均为等差数列,且前n 项和分别为S n 与S ′n ,则am b m =S 2m -1S ′2m -1.(5)等差数列{a n }中,奇数项的和记作S 奇,偶数项的和记作S 偶,则S n =S 奇+S 偶.当n 为偶数时:S 偶-S 奇=n2d ;当n 为奇数时:S 奇-S 偶=a 中,S 奇=n +12a 中,S 偶=n -12a 中,S 奇S 偶=n +1n -1.(其中a 中是等差数列的中间一项)例如:已知等差数列共有10项,其中奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差是________.解析 S 偶-S 奇=n2d =5d ,∴5d =30-15=15,∴d =3. 答案 35.等差数列前n 项和的最值求等差数列前n 项和的最值的常用方法: (1)通项法当a 1>0,d <0时,数列{a n }只有前面有限项为非负数,从某项开始所有项均为负数,因此,S n 有最大值,当n 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0a n +1<0时,S n 取到这个最大值;当a 1<0,d >0时,数列{a n }只有前面有限项为非正数,从某项开始所有项均为正数,因此,S n 有最小值,当n 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0a n +1>0时,S n 取到这一最小值.(2)二次函数法由于S n =d 2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n ,n ∈N *是关于n 的二次函数式,故可转化为求二次函数的最值问题,但要注意数列的特殊性n ∈N *.例如:{a n }是等差数列,a 1>0,a 2 009+a 2 010>0,a 2 009·a 2 010<0,则使前n 项和S n 最大时,n 的值是________;使前n 项和S n >0成立时,n 的最大值是________.答案 2 009 4 018法突破一、等差数列的判断方法方法链接:判定等差数列的常用方法: (1)定义法:a n +1-a n =d (常数)(n ∈N *);(2)通项公式法:a n =kn +b (k ,b 为常数) (n ∈N *); (3)中项公式法:2a n +1=a n +a n +2 (n ∈N *);(4)前n 项和法:S n =An 2+Bn (A 、B 为常数),n ∈N *.例1 数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n =n (a 1+a n )2,判断{a n }是否为等差数列?并证明你的结论.解 {a n }是等差数列,证明如下: 因为a n =S n -S n -1=n (a 1+a n )2-(n -1)(a 1+a n -1)2(n ≥2),所以a n +1=(n +1)(a 1+a n +1)2-n (a 1+a n )2,所以a n +1-a n =12[(n +1)(a 1+a n +1)-2n (a 1+a n )+(n -1)(a 1+a n -1)]=12[(n +1)a n +1-2na n +(n -1)a n -1] (n ≥2), 即(n -1)(a n +1-2a n +a n -1)=0, 所以a n +1+a n -1=2a n (n ≥2), 所以数列{a n }为等差数列. 二、等差数列中基本量的运算方法链接:在等差数列中,五个重要的量,只要已知三个量,就可求出其他两个量,其中a 1和d 是两个基本量,利用通项公式与前n 项和公式,求出a 1和d ,等差数列就确定了.例2 在等差数列{a n }中,(1)已知a 6=10,S 5=5,求a 8和S 8;(2)已知前3项和为12,前3项积为48,且d >0,求a 1; (3)已知前3项依次为a,4,3a ,前k 项和S k =2 550,求a 及k .解 (1)∵a 6=10,S 5=5,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =105a 1+10d =5.解方程组得a 1=-5,d =3,∴a 8=a 6+2d =10+2×3=16,S 8=8×(a 1+a 8)2=44.(2)设数列的前三项分别为a -d ,a ,a +d ,依题意有: ⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )+a +(a +d )=12(a -d )·a ·(a +d )=48, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ a =4a (a 2-d 2)=48,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =4d =±2. ∵d >0,∴d =2,a -d =2.∴a 1=2. (3)设公差为d ,则由题意得 ⎩⎪⎨⎪⎧a +3a =8,d =4-a ,ka +k (k -1)2d =2 550,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2,d =2,k =50或k =-51(舍去).因此,a =2,k =50.三、等差数列的性质及运用方法链接:等差数列有一些重要的性质,例如: (1)若m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q ; (2)若m +n =2p ,则a m +a n =2a p ;(3)若{a n }是等差数列,则S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k 也成等差数列.(其S k 为前k 项和)(4)若等差数列{a n }的前n 项和为S n ,等差数列{b n }的前n 项和为T n ,则a n b n =S 2n -1T 2n -1.熟练运用这些性质,可以提高解题速度,获得事半功倍的功效.例3 (1)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 9=72,求a 2+a 4+a 9的值; (2)已知等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,求证:①a n b n =S 2n -1T 2n -1;②a n b m =2m -12n -1·S 2n -1T 2m -1.(1)解 由S 9=9(a 1+a 9)2=72,∴a 1+a 9=16,∴a 1+a 9=2a 5=16,∴a 5=8,∴a 2+a 4+a 9=a 1+a 5+a 9=3a 5=24.(2)证明 ①a n b n =2a n 2b n =a 1+a 2n -1b 1+b 2n -1=(a 1+a 2n -1)2n -12(b 1+b 2n -1)2n -12=S 2n -1T 2n -1.②a n b m =2a n 2b m =a 1+a 2n -1b 1+b 2m -1=(a 1+a 2n -1)2n -12·2m -12(b 1+b 2m -1)2m -12·2n -12=2m -12n -1·S 2n -1T 2m -1. 四、等差数列前n 项和的最值 方法链接:等差数列前n 项和最值问题除了用二次函数求解外,还可用下面的方法讨论:若d >0,a 1<0,S n 有最小值,需⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1≥0;若a 1>0,d <0,S n 有最大值,需⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0.n 取正整数.例4 (1)首项为正数的等差数列,前n 项和为S n ,且S 3=S 11,问n 为何值时,S n 最大?(2)等差数列{a n }中,a 1=-60,a 17=-12,求{|a n |}的前30项和及前n 项和.解 (1)设首项为a 1,公差为d ,则由题意知,d <0,点P (n ,S n )在抛物线y =d 2x 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2x 上,其对称轴方程为x =7(由S 11=S 3知),故(7,S 7)是抛物线的顶点,∴n =7时,S n 最大.(2)设公差为d ,则由a 1+16d =a 17,得d =3>0,因此a n =3n -63.点Q (n ,a n )在增函数y =3x -63的图象上.令y =0则得x =21,故当n ≥22时,a n >0;当1≤n ≤21且n ∈N *时,a n ≤0, 于是|a 1|+|a 2|+…+|a 30|=-a 1-a 2-…-a 21+a 22+a 23+…+a 30 =a 1+a 2+…+a 30-2(a 1+a 2+…+a 21) =765.记T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |, 则由上面的求解过程知:当1≤n ≤21,n ∈N *时, T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n | =-a 1-a 2-…-a n =(123-3n )n 2=-32n 2+1232n .当n >21,n ∈N *时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a 20|+|a 21|+…+|a n | =-(a 1+a 2+…+a 21)+a 22+a 23+…+a n =(a 1+a 2+…+a n )-2(a 1+a 2+…+a 21) =32n 2-1232n +1 260. ∴数列{|a n |}的前n 项和T n =⎩⎨⎧-32n 2+1232n (1≤n ≤21,n ∈N *),32n 2-1232n +1 260 (n >21,n ∈N *).五、关于等差数列的探索性问题方法链接:对于与等差数列有关的探索性问题,先由前三项成等差数列确定参数后,再利用定义验证或证明所得结论.例5 已知数列{a n }中,a 1=5且a n =2a n -1+2n -1 (n ≥2且n ∈N *). (1)求a 2,a 3的值;(2)是否存在实数λ,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +λ2n 为等差数列?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.解 (1)∵a 1=5,∴a 2=2a 1+22-1=13, a 3=2a 2+23-1=33.(2)假设存在实数λ,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +λ2n 为等差数列.则a 1+λ2,a 2+λ22,a 3+λ23成等差数列,∴2×a 2+λ22=a 1+λ2+a 3+λ23,∴13+λ2=5+λ2+33+λ8.解得λ=-1.当λ=-1时,⎝⎛⎭⎫a n +1-12n +1-⎝⎛⎭⎫a n -12n=12n +1[(a n +1-1)-2(a n -1)] =12n +1(a n +1-2a n +1) =12n +1[(2a n +2n +1-1)-2a n +1] =12n +1×2n +1=1. 综上可知,存在实数λ=-1,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +λ2为等差数列,且首项是2,公差是1. 六、关于等差数列的创新型问题方法链接:关于等差数列的创新型试题,常以图表、数阵、新定义等形式出现.解决此类问题时通过对图表的观察、分析、提炼,挖掘出题目蕴含的有用信息,利用所学等差数列的有关知识加以解决.例6 下表给出一个“等差数阵”: 4 7 ( ) ( ) ( ) … a 1j … 7 12 ( ) ( ) ( ) … a 2j … ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) … a 3j … ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) … a 4j …… … … … … … … …a i 1 a i 2 a i 3 a i 4 a i 5 … a ij… … … … … … … … … 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. (1)写出a 45的值;(2)写出a ij 的计算公式.解 (1)通过观察“等差数阵”发现:第一行的首项为4,公差为3;第二行首项为7,公差为5.归纳总结出:第一列(每行的首项)是以4为首项,3为公差的等差数列,即3i +1,各行的公差是以3为首项,2为公差的等差数列,即2i +1.所以a 45在第4行,首项应为13,公差为9,进而得出a 45=49.(2)该“等差数阵”的第一行是首项为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 =i (2j +1)+j .区突破1.审题不细心,忽略细节而致错例1 首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,求公差d 的取值范围.[错解] a 10=a 1+9d =-24+9d >0,∴d >83.[点拨] 忽略了“开始”一词的含义,题目强调了第10项是该等差数列中的第一个正项,应有a 9≤0.[正解] 设a n =-24+(n -1)d , 由⎩⎪⎨⎪⎧a 9=-24+(9-1)d ≤0a 10=-24+(10-1)d >0, 解不等式得:83<d ≤3.温馨点评 审题时要细心,包括问题的细节,有时细节决定解题的成败.2.忽略公式的基本特征而致错例2 已知两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,且对一切正整数n 都有S n T n =5n +32n +7,试求a 9b 9的值. [错解] 设S n =(5n +3)k ,T n =(2n +7)k ,k ≠0, 则a 9=S 9-S 8=(5×9+3)k -(5×8+3)k =5k , b 9=T 9-T 8=(2×9+7)k -(2×8+7)k =2k ,所以a 9b 9=52.[点拨] 此解答错在根据条件S n T n =5n +32n +7,设S n =(5n +3)k ,T n =(2n +7)k ,这是把等差数列前n 项和误认为是关于n 的一次函数,没有准确把握前n 项和公式的特点.[正解] 因为{a n }和{b n }是公差不为0的等差数列, 故设S n =n (5n +3)k ,T n =n (2n +7)k ,k ≠0,则a 9=S 9-S 8=9×(5×9+3)k -8×(5×8+3)k =88k ,b 9=T 9-T 8=9×(2×9+7)k -8×(2×8+7)k =41k ,所以a 9b 9=8841.温馨点评等差数列的前n 项和S n =d 2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n ,当d ≠0时,是关于n 的二次函数式,且常数项为零,当d =0时,S n =na 1,但是本题不属于这种情况(否则S n T n =na 1nb 1=a 1b 1与S n T n =5n +32n +7矛盾).3.对数列的特点考虑不周全而致错例3 在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,S n 有最大值,并求出它的最大值.[错解] 设公差为d , ∵S 10=S 15,∴10×20+10×92d =15×20+15×142d ,得120d =-200,即d =-53,∴a n =20-(n -1)·53,当a n >0时,20-(n -1)·53>0,∴n <13.∴n =12时,S n 最大,S 12=12×20+12×112×⎝⎛⎭⎫-53=130.∴当n =12时,S n 有最大值S 12=130.[点拨] 解中仅解不等式a n >0是不正确的,事实上应解a n ≥0,a n +1≤0.[正解] 由a 1=20,S 10=S 15,解得公差d =-53.∵S 10=S 15,∴S 15-S 10=a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0, ∵a 11+a 15=a 12+a 14=2a 13=0,∴a 13=0. ∵公差d <0,a 1>0,∴a 1,a 2,…,a 11,a 12均为正数, 而a 14及以后各项均为负数.∴当n =12或13时,S n 有最大值为S 12=S 13=130.4.忽略题目中的隐含条件而致错例4 一个凸n 边形的各内角度数成等差数列,其最小角为120°,公差为5°,求凸n 边形的边数.[错解] 一方面凸n 边形的内角和为S n ,S n =120°n +n (n -1)2×5°.另一方面,凸n 边形内角和为(n -2)×180°.所以120n +n (n -1)2×5=(n -2)×180.化简整理得:n 2-25n +144=0. 所以n =9或n =16.即凸n 边形的边数为9或16.[点拨] 凸n 边形的每个内角都小于180°.当n =16时,最大内角为120°+15°×5°=195°>180°应该舍掉.[正解] 凸n 边形内角和为(n -2)×180°,所以120n +n (n -1)2×5=(n -2)×180,解得:n =9或n =16.当n =9时,最大内角为120°+8°×5°=160°<180°; 当n =16时,最大内角为120°+15×5°=195°>180°舍去. 所以凸n 边形的边数为9.题多解例 一个等差数列的前10项之和为100,前100项之和为10,求前110项之和. 分析 本题可从基本方法入手,先求a 1,d ,再求前110项之和,为了简化计算,也可利用等差数列前n 项和的性质.解 方法一 设等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则S n =na 1+n (n -1)2d .由已知得⎩⎨⎧10a 1+10×92d =100, ①100a 1+100×992d =10. ②①×10-②整理得d =-1150,代入①,得a 1=1 099100,∴S 110=110a 1+110×1092d=110×1 099100+110×1092×⎝⎛⎭⎫-1150=110⎝⎛⎭⎫1 099-109×11100 =-110.故此数列的前110项之和为-110. 方法二 设S n =an 2+bn . ∵S 10=100,S 100=10,∴⎩⎪⎨⎪⎧102a +10b =100,1002a +100b =10, 解得⎩⎨⎧a =-11100,b =11110.∴S n =-11100n 2+11110n .∴S 110=-11100×1102+11110×110=-110.方法三 设等差数列的首项为a 1,公差为d ,则⎩⎨⎧S p =pa 1+p (p -1)2d =q , ①(p ≠q )S q=qa 1+q (q -1)2d =p . ②①-②得(p -q )a 1+(p -q )(p +q -1)2d=-(p -q ). 又p ≠q ,∴a 1+p +q -12d =-1,∴S p +q =(p +q )a 1+(p +q )(p +q -1)2d=(p +q )(-1), ∴S 110=-110.方法四 数列S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,…,S 100-S 90,S 110-S 100 成等差数列,设其公差为D .前10项的和10S 10+10×92·D =S 100=10,解得D =-22,∴S 110-S 100=S 10+(11-1)D =100+10×(-22)=-120. ∴S 110=-120+S 100=-110.方法五 ∵S 100-S 10=a 11+a 12+…+a 100 =90(a 11+a 100)2=90(a 1+a 110)2.又S 100-S 10=10-100=-90, ∴a 1+a 110=-2.∴S 110=110(a 1+a 110)2=-110.题赏析1.(2009·全国Ⅱ)已知等差数列{a n }中,a 3a 7=-16,a 4+a 6=0,求{a n }的前n 项和S n . 解 设{a n }的公差为d ,则 ⎩⎪⎨⎪⎧(a 1+2d )(a 1+6d )=-16,a 1+3d +a 1+5d =0, 即⎩⎪⎨⎪⎧a 21+8da 1+12d 2=-16,a 1=-4d , 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-8,d =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,d =-2.因此S n =-8n +n (n -1)=n (n -9), 或S n =8n -n (n -1)=-n (n -9).2.(2009·江苏)设{a n }是公差不为零的等差数列,S n 为其前n 项和,满足a 22+a 23=a 24+a 25,S 7=7.(1)求数列{a n }的通项公式及前n 项和S n ;(2)试求所有的正整数m ,使得a m a m +1a m +2为数列{a n }中的项.解 (1)由题意,设等差数列{a n }的通项公式为 a n =a 1+(n -1)d ,d ≠0.由a 22+a 23=a 24+a 25得a 22-a 25=a 24-a 23,由性质得-3d (a 4+a 3)=d (a 4+a 3),因为d ≠0 所以a 4+a 3=0,即2a 1+5d =0.① 又因为S 7=7,所以a 1+3d =1.② 由①②可得a 1=-5,d =2.所以数列{a n }的通项公式a n =2n -7,S n =na 1+n (n -1)2d =n 2-6n .(2)因为a m a m +1a m +2=(a m +2-4)(a m +2-2)a m +2=a m +2-6+8a m +2为数列{a n }中的项,故8a m +2为整数.又由(1)知a m +2为奇数, 所以a m +2=2m -3=±1,即m =1,2. 经检验,符合题意的正整数只有m =2. 赏析 试题考查了等差数列的有关知识,起点较低,落点较高,难度控制得恰到好处.第(2)问要求考生有一定的分析问题解决问题的能力.。
人教A版高中数学必修五2.3 等差数列的前n项和练习.docx
2.3 等差数列的前n 项和练习一.选择题:本大题共6小题,每小题4分,共24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,把它选出来填在题后的括号内.1.等差数列{}n a 中,10120S =,那么110a a +=( )A. 12B. 24C. 36D. 482.从前180个正偶数的和中减去前180个正奇数的和,其差为( )A. 0B. 90C. 180D. 3603.已知等差数列{}n a ,219n a n =-,那么这个数列的前n 项和n s ( )A.有最小值且是整数B. 有最小值且是分数C. 有最大值且是整数D. 有最大值且是分数4.等差数列{}n a 的前m 项的和为30,前2m 项的和为100,则它的前3m 项的和为( )A. 130B. 170C. 210D. 2605.在等差数列{}n a 和{}n b 中,125a =,175b =,100100100a b +=,则数列{}n n a b +的前100项和为( )A. 0B. 100C. 1000D. 100006.若关于x 的方程20x x a -+=和20x x b -+=()a b ≠的四个根组成首项为14的等差数列,则a b +=( ) A. 38 B. 1124 C. 1324 D. 3172二.填空题:本大题共4小题,每小题 4分,共16分,把正确答案写在题中横线上.7.等差数列{}n a 中,若638a a a =+,则9s = .8.等差数列{}n a 中,若232n S n n =+,则公差d = .9.在小于100的正整数中,被3除余2的数的和是 .10.若两个等差数列{}n a 和{}n b 的前n 项和分别为n S 和n T ,且满足733n n S n T n +=+,则88a b = . 【整合提高】三.解答题(本大题共2小题,每小题10分,共20分,解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤,11.在等差数列{}n a 中,40.8a =,11 2.2a =,求515280a a a +++L .12.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知312a =,12S >0,13S <0,①求公差d 的取值范围;②1212,,,S S S L 中哪一个值最大?并说明理由.参考答案:1.B2.C3.A4.C5.D6.D7.08.69.1650 10.611.∵40.8a =,11 2.2a =,∴由1147a a d =+得0.2d =,∴51114010.2a a d =+= ∴5152805130293029303010.20.239322a a a a d ⨯⨯+++=+=⨯+⨯=L g . 12.①∵121126767713113712()6()002130()1302S a a a a a a a S a a a ⎧=+=+>⎪+>⎧⎪⇔⎨⎨<⎩⎪=+=<⎪⎩g ,∴111211060212a d a d a d +>⎧⎪+<⎨⎪+=⎩解得,2437d -<<-,②由67700a a a +>⎧⎨<⎩6700a a >⎧⇒⎨<⎩,又∵2437d -<<-∴{}n a 是递减数列, ∴1212,,,S S S L 中6S 最大.。
人教新课标A版高中必修5数学2.3等差数列的前n项和同步检测(I)卷
人教新课标 A 版必修 5 数学 2.3 等差数列的前 n 项和同步检测(I)卷姓名:________班级:________成绩:________一、 选择题 (共 15 题;共 30 分)1. (2 分) 已知等差数列{an}中,Sn 是它的前 n 项和.若 S16>0,且 S17<0,则当 Sn 最大时 n 的值为( )A.8B.9C . 10D . 162. (2 分) (2016 高二上·桃江期中) 等差数列{an}和{bn}的前 n 项和分别为 Sn 与 Tn , 对一切自然数 n,都有 =,则 等于( )A.B.C.D.3. (2 分) (2018 高一下·三明期末) 已知等差数列 的公差为-2,前 项和为 ,为某三角形的三边长,且该三角形有一个内角为 120°,若对任意的恒成立,则实数()A.7B.6C.5D.4第 1 页 共 10 页4. (2 分) (2019 高二上·开封期中) 已知等差数列 的前 项和为 ,若,则()A.B.C.D.5. (2 分) (2019 高三上·深州月考) 已知等差数列 ()的前 项和为 ,若A.B.C.D.,,则6. (2 分) (2018·延安模拟) 已知等差数列比数列,则( ).的公差为 ,前 项和为 ,且 、 、 成等A.B.C.D.7. (2 分) 《九章算术》之后,人们进一步用等差数列求和公式来解决更多的问题,《张丘建算经》卷上第22 题为:今有女善织,日益功疾,且从第 2 天起,每天比前一天多织相同量的布,若第 1 天织 5 尺布,现在一月(按30 天计)共织 390 尺布,则每天比前一天多织尺布.(不作近似计算)第 2 页 共 10 页A.B.C.D.8. (2 分) 等差数列 的前 n 项和为 ,若的值为常数,则下列各数中也是常数的是( ).A.B.C.D.9. (2 分) (2015 高二上·宝安期末) 已知等差数列{an}的前 n 项和 Sn , 且满足,则 a1=( )A.4B.2C.0D . ﹣210. (2 分) 已知数列{an}中 a1=16,an+1-an=-2 (), 则数列{an}的前 n 项和 Sn 最大时,n 的值为A.8B . 7或8C . 8或9D.9第 3 页 共 10 页11. (2 分) 在等差数列 中, A . 104 B . 52 C . 39 D . 24 12. (2 分) 等差数列前 n 项和为 , 若 A . 130 B . 65 C . 70 D . 75,则等差数列 的前 13 项的和为( ) , 则 的值是( )13. (2 分) 等差数列 共有 A. B. C. D.项,其中奇数项之和为 10,偶数项之和为 9,则 的值是( )14. (2 分) (2019 高一下·余姚月考) 已知两个等差数列 , 的前 n 项和分别为 和 ,且,则使得 A.3为整数的正整数 n 的个数是( )B.4C.5D.6第 4 页 共 10 页15. (2 分) (2019 高二上·集宁月考) 设等差数列 的前 n 项和为 ,且满足,,则中最大项为( )A.B.C.D.二、 填空题 (共 5 题;共 5 分)16. (1 分) (2016 高一下·长春期中) 在等差数列{an}中,a5+a10+a15+a20=20,则 S24=________.17. (1 分) (2020 高二上·徐州期末) 已知等差数列 的公差为 也为公差为 d 的等差数列,则 ________.,前 n 项和为 ,且数列18. (1 分) 设数列 满足,,,则数列 的前 n 项和为________.19. (1 分) (2016 高一下·宁波期中) 若等差数列{an}满足 a7+a8+a9>0,a7+a10<0,则当 n=________时, 数列{an}的前 n 项和最大.20. (1 分) (2018 高二上·凌源期末) 观察下面的数阵,则第 40 行最左边的数是________.三、 解答题 (共 5 题;共 45 分)第 5 页 共 10 页21. ( 10 分 ) (2018· 朝 阳 模 拟 ) 已 知 数 列 .的前 项和为 ,且(1) 求数列 的通项公式;成等差数列,(2) 若数列 中去掉数列 的项后余下的项按原顺序组成数列 ,求的值.22. (10 分) (2018 高二下·泰州月考) 设,,在集合中,把每个子集的较大元素相加,和记为 ,较小元素之和记为 .(1) 当时,求 , 的值;(2) 求证:为任意的,, 为定值.23. (10 分) 数列 满足.的所有元素个数为 2 的子集(1) 证明:数列是等差数列;(2) 若,求 .24. (5 分) 已知等差数列 的前 n 项和,求数列 的前 n 项和 .25. (10 分) (2018·榆林模拟) 数列 满足.(1) 证明:数列是等差数列;(2) 若,求 .第 6 页 共 10 页一、 选择题 (共 15 题;共 30 分)1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 9-1、 10-1、 11-1、 12-1、 13-1、 14-1、 15-1、参考答案第 7 页 共 10 页二、 填空题 (共 5 题;共 5 分)16-1、 17-1、 18-1、 19-1、 20-1、三、 解答题 (共 5 题;共 45 分)21-1、21-2、第 8 页 共 10 页22-1、22-2、 23-1、23-2、第 9 页 共 10 页24-1、 25-1、 25-2、第 10 页 共 10 页。
人教A版高中数学必修五同步检测第2章2.3第2课时等差数列的前n项和(习题课).docx
人教 A 版高中数学必修 5 同步检测第二章数列2.3等差数列的前n 项和第 2 课时等差数列的前n项和(习题课)A基巩固一、1.一个等差数列共有 2n+1 ,其奇数的和512,偶数的和 480,中 ()A.30 B.31 C.32 D .33解析:中 a n+1.S 奇=(a1+a2n+1)2·(n+1)=(n+1)a n+1=512.S 偶=a2+a2n2· n=n·a n+1=480.所以 a n+1= S 奇-S 偶=512-480=32.答案: C12.等差数列 {a n}的公差 d=2且 S100=145, a1+a3+a5+⋯+a99的 ()A.52.5 B.72.5 C.60 D.85解析: a1+a3+a5+⋯+a99=x,a2+a4+⋯+a100=y, x+y=S100=145,y-x=50d=25.解得 x=60,y=85.答案: C.n 是等差数列{a n 的前n 和,若S3=1,S6()3S}S63S12A.3B.1C.1D.1解析: S3,S6- S3,S9-S6,S12-S9,构成一个新的等差数列,因 S3= 1,S6-S3=3-1=2,所以 S9-S6=3,S12-S9=4.所以 S12=S3+(S6-S3)+(S9-S6)+(S12-S9)=1+2+3+ 4=10.所以S6=3.S1210答案: A4.若数列 {a n}的前 n和是 S n=n2-4n+2,|a1|+|a2|+⋯+ |a10|等于 ()A.15 B.35 C.66 D .100解析:易得 a n=-1,n=1,2n-5,n≥2.|a1|=1,|a2|= 1,|a3|=1,令a n>0 2n- 5>0,所以 n≥3.所以 |a1|+|a2|+⋯+|a10|=- (a1+a2)+ a3+⋯+a10=2+(S10-S2)=2+[(102-4×10+2)- (22-4×2+2)]=66.答案: C5.把正整数以下列方法分:(1),(2,3),(4,5,6),⋯,其中每都比它的前一多一个数,S n表示第 n 中所有各数的和,那么 S21等于 ()A.1 113 B.4 641 C .5 082 D.53 361解析:因第 n 有 n 个数,所以前20 一共有 1+ 2+3+⋯+20=210 个数,于是第 21 的第一个数211,一共有 21 个21×20数, S 21=21×211+2×1=4 641.答案: B二、填空6.已知数列 {a n } 足 a 1+2a 2+3a 3+⋯+ na n =n 2,数列 {a n }的通 公式 ________.解析: a 1+2a 2+3a 3+⋯+na n =n 2,当 n ≥2 , a +2a +3a +⋯+(n - 1) ·a - = (n -1)2,123n 12n -1所以 na n =2n -1,所以 a n =n.当 n =1 , a 1=1,符合上式,2n -1所以数列 {a n }的通 公式 a n = n .2n -1答案: a n=n7. S n 等差数列 {a n }的前 n 和,若 a 4=1,S 5=10, 当S n 取得最大 , n 的 ________.a 4=a 1+3d =1,解析:由d =10,S 5=5a 1+5×42a 1=4,解得d =- 1.所以 a 5= a 1+4d =0,所以 S 4=S 5 同 最大.所以 n =4 或 5.答案: 4 或 5.若等差数列 {a n }的前 n 和n∈*),若a 2∶a 3=5∶2,8S (n N人教 A 版高中数学必修 5 同步检测S 3 3(a 1+a 3) 3a 2 3 5 3解析: S 5=5(a 1+a 5)=5a 3=5×2=2.答案: 3∶2三、解答题 .设等差数列 n 的前 n 项和为n ,已知 a 3= 12,且 S 12>0, 9 {a } SS 13<0.(1)求公差 d 的范围;(2)问前几项的和最大,并说明理由.解: (1)因为 a 3=12,所以 a 1=12-2d ,因为 S 12>0,S 13<0,12a 1+66d >0, 24+7d > 0,所以即13a 1+78d <0, 3+d <0,24所以- 7 <d <- 3.(2)因为 S 12>0,S 13<0,a 1+a 12>0, a 6+a 7> 0,所以所以a 1+a 13<0.a 7<0.所以 a 6> 0,又由 (1)知 d <0.所以数列前 6 项为正,从第 7 项起为负.所以数列前 6 项和最大.2S 2n10.在数列 {a n }中, a 1= 1,a n =2S n -1(n ≥2),求数列 {a n }的通项公式.解:因为 a n = S n -S n - 1,2S 2n所以 S n -S n -1=2S n - 1,即 (S n -S n - 1)(2S n -1)=2S 2n ,即 S n -1- S n =2S n S n -1, 即 1 - 1=2,S n S n -11 11=1,所以 S n 为等差数列,且 S 1=a 1 11 .所以 S n=1+2(n -1),即 S n=- 12n所以 a n = S n - S n - 1 = 11 -22n -1-2n -3=(2n -1)( 2n -3)(n ≥2),-2又 a 1=1≠(2×1-1)( 2×1-3),1(n =1),所以 a n =-2(n ≥ 2).(2n -1)( 2n -3)B 级 能力提升1.设等差数列 {a n }的前 n 项和为 S n ,S m -1=- 2,S m =0,S m +1=3,则 m 等于 ()A .3B .4C . 5D .6解析: a m =S m -S m -1=2,a m + 1= S m +1-S m =3,所以公差 d =a m+1-a m =1,由 S = m (a 1+a m ) =0,得 a =- 2,所以 a =- 2+(m -1) ·1m 2 1 m= 2,解得 m =5.答案: C2.若数列 {a n }是等差数列,首项 a 1>0,a 2 003+a 2 004>0,a 2 003·a 2004<0,则使前 n 项和 S n >0 成立的最大自然数n 是________.解析:由条件可知数列单调递减,故知a 2 003>0,a 2 004<0,故 S 4 006=4 006( a 1+a 4 006)=2 003 ·(a 2 003+a 2 004 ) > ,24 007(a 1+a 4 007)=4 007×a 2 004 <0, S 4 007=2故使前 n 项和 S n >0 成立的最大自然数 n 是 4 006.答案: 4 0063.数列 {a n }的各项都为正数,且满足S n =(a n +1)24(n ∈ N *),求数列的通项公式 a n .解:法一 (消 S n ) :由 S n =(a n +1)24(n ∈N *),得 4a n +1=4(S n +1-S n )=(a n + 1+1)2-(a n +1)2化简得 (a n +1+a n )(a n + 1-a n -2)= 0,因为 a n >0,所以 a n + 1-a n =2,又 4S 1=4a 1=(a 1+1)2 得 a 1= 1,故 {a n }是以 1 为首项, 2 为公差的等差数列,所以 a n =2n - 1.法二 (消 a n ):由上可知 2 S n = a n +1,所以 2 S n = S n -S n - 1+1(n ≥2),化简可得 ( S n -1)2=S n -1,( S n + S n - 1-1)( S n - S n -1-1)=0,又 S 1=1,{a n }的各项都为正数,所以 S n - S n - 1= 1.所以 S n =n ,从而 S n =n 2,所以 a n =S n - S n -1=2n -1(n ≥2),a 1=1 也适合,故 a n =2n -1.。
人教新课标版数学高二人教A版必修5试题 2.3等差数列的前n项和
课时跟踪检测(九) 等差数列的前n 项和一、选择题1.设{a n }为等差数列,公差d =-2,S n 为其前n 项和.若S 10=S 11,则a 1=( )A .18B .20C .22D .242.已知等差数列{a n }满足a 2+a 4=4,a 3+a 5=10,则它的前10项的和S 10等于( )A .138B .135C .95D .233.等差数列{a n }中,d =2,a n =11,S n =35,则a 1等于( )A .5或7B .3或5C .7或-1D .3或-14.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9等于( )A .63B .45C .36D .275.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为( )A .5B .4C .3D .2二、填空题6.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 =________.7. 已知{a n }是等差数列,S n 为其前n 项和,n ∈N *.若a 3=16,S 20=20,则S 10的值为________.8.已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,且a 4=2a 3,则S 7S 5= ________.三、解答题9.设数列{a n }的前n 项和为S n ,点(n ,S n n)(n ∈N *)均在函数y =3x -2的图象上.求数列{a n }的通项公式.10.在等差数列{a n }中,a 10=18,前5项的和S 5=-15,(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{a n }的前n 项和的最小值,并指出何时取得最小值.答 案课时跟踪检测(九)1.选B 由S 10=S 11,得a 11=S 11-S 10=0,a 1=a 11+(1-11)d =0+(-10)×(-2)=20.2.选C 由a 2+a 4=4,a 3+a 5=10,可知d =3,a 1=-4.∴S 10=-40+10×92×3=95. 3.选D 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a n =11,S n =35, 即⎩⎨⎧ a 1+2(n -1)=11,na 1+n (n -1)2×2=35.解得⎩⎪⎨⎪⎧ n =5,a 1=3,或⎩⎪⎨⎪⎧n =7,a 1=-1. 4.选B ∵a 7+a 8+a 9=S 9-S 6,而由等差数列的性质可知,S 3,S 6-S 3,S 9-S 6构成等差数列.所以S 3+(S 9-S 6)=2(S 6-S 3),即S 9-S 6=2S 6-3S 3=2×36-3×9=45.5.选C 由题意得S 偶-S 奇=5d =15,∴d =3.或由解方程组⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+20d =15,5a 1+25d =30 求得d =3,故选C.6.解析:设{a n }的公差为d , 则⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+5d =12,3a 1+3×22d =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =2, 于是a n =2+(n -1)×2=2n .答案:2n7.解析:设{a n }的首项,公差分别是a 1,d ,则 ⎩⎨⎧ a 1+2d =16,20a 1+20×(20-1)2×d =20,解得a 1=20,d =-2,∴S 10=10×20+10×92×(-2)=110. 答案:1108.解析:由等差数列的性质知S 7S 5=7a 45a 3=75×a 4a 3=75×2=145. 答案:1459.解:依题意得,S n n=3n -2, 即S n =3n 2-2n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n 2-2n )-[3(n -1)2-2(n -1)]=6n -5, 因a 1=S 1=1,满足a n =6n -5,所以a n =6n -5(n ∈N *).10.解:(1)设{a n }的首项,公差分别为a 1,d .则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+9d =18,5a 1+52×4×d =-15,解得a 1=-9,d =3,∴a n =3n -12.(2)S n =n (a 1+a n )2=12(3n 2-21n ) =32(n -72)2-1478, ∴当n =3或4时,前n 项的和取得最小值为-18.。
高中数学《2.3 等差数列的前n项和(1)》练习 新人教A版必修5
高中数学必修五《2.3 等差数列的前n 项和(1)》练习1.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若241,5a a ==,则4S = ( )A .12 B.10 C.8 D.62.数列1、-2、3、-4、5、-6、…的第100项是 ( )A .-100 B.100 C.101 D.-1013.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若31710,a a +=则19S = ( )A .190 B.170 C.95 D.854.等差数列{}n a 中,1815296a a a ++=,则8a =( )A .24 B.22 C.20 D.-85.{n a }是首项为6,公差为3的等差数列,如果 n a =2013,则序号n 等于( )(A )667 (B)668 (C)669 (D)6706.已知数列{n a }为等差数列,n S 为其前n 项和,且 2436a a =-则9S 等于( )(A )25 (B)27 (C)50 (D)54二.填空题1.在等差数列{}n a 中,已知4512,a a +=则8S =2.在等差数列{}n a 中,247,15a a ==,则10S =3.等差数列10,6,2,1,---,前 项的和是54.4.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若6312a S ==,则{}n a 的通项公式n a =_________5.在等差数列{}n a 中,10120S =,则38a a +=________6.设{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,且13578a a a a +++=,则7S =_______三.解答题:1.设等差数列{}n a 满足3a =5,10a =-9,求{}n a 的通项公式。
2.设数列 {n a } 是等差数列,且494,6a a =-=, 则数列的前 n 项和n S 等于3. 在等差数列{}n a 中,24354,10a a a a +=+=,则它的前10项和是4. 已知等差数列{}n a 中,(1)11,512,1022,n n a a S ==-=-求d ;(2)524,S =求24a a +5.已知在等差数列{}n a 中,26a =,515a =,若2n n b a =,求数列{}n b 的前5项和.。
2020年高中数学 人教A版 必修5 同步作业本《等差数列的前n项和》(含答案解析)
2020年高中数学 人教A 版 必修5 同步作业本《等差数列的前n 项和》一、选择题1.在等差数列{a n }中,S 10=120,那么a 1+a 10的值是( )A .12B .24C .36D .482.在小于100的自然数中,所有被7除余2的数之和为( )A .765B .665C .763D .6633.现有200根相同的钢管,把它们堆成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余钢管的根数为( )A .9B .10C .19D .294.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 4=40,S n =210,S n-4=130,则n=( )A .12B .14C .16D .185.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 5a 3=59,则S 9S 5等于( ) A .1 B .-1 C .2 D.126.若数列{a n }满足:a 1=19,a n +1=a n -3(n∈N *), 则数列{a n }的前n 项和数值最大时,n 的值为( )A .6B .7C .8D .9二、填空题7.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 =________.8.一个等差数列前12项的和为354,其中项数为偶数的项的和与项数为奇数的项的和之比为32∶27,则公差d=________.9.已知数列{a n }的通项公式为a n =2n-30,S n 是{|a n |}的前n 项和,则S 10=________.10.在等差数列{a n }中,a 10<0,a 11>0,且a 11>|a 10|,则满足S n <0的n 的最大值为________.三、解答题11.等差数列{a n}中,a10=30,a20=50.(1)求数列的通项公式;(2)若S n=242,求n.12.设等差数列{a n}的前n项和为S n,且a5+a13=34,S3=9.(1)求数列{a n}的通项公式及前n项和公式.(2)设数列{b n}的通项公式为b n=a na n+t,问:是否存在正整数t,使得b1,b2,b m(m≥3,m∈N)成等差数列?若存在,求出t和m的值;若不存在,请说明理由.13.设数列{a n }的前n 项和为S n ,点⎝ ⎛⎭⎪⎫n ,S n n (n∈N *)均在函数y=3x-2的图象上. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =3a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .答案解析1.答案为:B ;解析:由S 10=10(a 1+a 10)2,得a 1+a 10=S 105=1205=24.2.答案为:B ;解析:因为a 1=2,d=7,2+(n-1)×7<100,所以n<15,所以n=14,S 14=14×2+12×14×13×7=665.3.答案为:B ;解析:钢管排列方式是从上到下各层钢管数组成了一个等差数列,最上面一层钢管数为1,逐层增加1个.所以钢管总数为:1+2+3+…+n=n (n +1)2. 当n=19时,S 19=190.当n=20时,S 20=210>200.所以n=19时,剩余钢管根数最少,为10根.4.答案为:B ;解析:因为S n -S n-4=a n +a n-1+a n-2+a n-3=80,S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=40,所以4(a 1+a n )=120,a 1+a n =30,由S n =n (a 1+a n )2=210,得n=14.5.答案为:A ;解析:S 9S 5=92(a 1+a 9)52(a 1+a 5)=9×2a 55×2a 3=9a 55a 3=95×59=1.6.答案为:B ;解析:因为a n +1-a n =-3,所以数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列,所以a n =19+(n-1)×(-3)=22-3n.设前k 项和最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥0,a k+1≤0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧22-3k≥0,22-3(k +1)≤0,所以193≤k ≤223,因为k∈N *,所以k=7.故满足条件的n 的值为7.7.答案为:2n ;解析:设等差数列首项为a 1,公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =12,3a 1+3×22d =12,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =12,a 1+d =4,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =2,所以a n =a 1+(n-1)d=2n.8.答案为:5;解析:S 12=354,所以S 奇=354×2732+27=162,S 偶=354×3232+27=192, 所以S 偶-S 奇=30=6d ,所以d=5.9.答案为:190;解析:a n =2n-30,令a n <0,得n <15,即在数列{a n }中,前14项均为负数,所以S 10=-(a 1+a 2+a 3+…+a 10)=-102(a 1+a 10)=-5[(-28)+(-10)]=190.10.答案为:19;解析:因为a 10<0,a 11>0,且a 11>|a 10|,所以a 11>-a 10,a 1+a 20=a 10+a 11>0,所以S 20=20(a 1+a 20)2>0.又因为a 10+a 10<0,所以S 19=19×(a 10+a 10)2=19a 10<0, 故满足S n <0的n 的最大值为19.11.解:(1)设数列{a n }的首项为a 1,公差为d.则⎩⎪⎨⎪⎧a 10=a 1+9d =30,a 20=a 1+19d =50,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=12,d =2. 所以a n =a 1+(n-1)d=12+(n-1)×2=10+2n.(2)由S n =na 1+n (n -1)2d 以及a 1=12,d=2,S n =242, 得方程242=12n +n (n -1)2·2,即n 2+11n-242=0, 解得n=11或n=-22(舍去).故n=11.12.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 5+a 13=34,S 3=9.所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d +a 1+12d =34,a 1+a 1+d +a 1+2d =9,整理得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+8d =17,a 1+d =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2. 所以a n =1+(n-1)×2=2n -1,S n =n×1+n (n -1)2×2=n 2. (2)由(1)知b n =2n -12n -1+t ,所以b 1=11+t ,b 2=33+t ,b m =2m -12m -1+t, 若b 1,b 2,b m (m≥3,m ∈N)成等差数列,则2b 2=b 1+b m ,所以63+t =11+t +2m -12m -1+t, 即6(1+t)(2m-1+t)=(3+t)(2m-1+t)+(2m-1)·(1+t)(3+t),整理得(m-3)t 2-(m +1)t=0,因为t 是正整数,所以(m-3)t-(m +1)=0,m=3时显然不成立,所以t=m +1m -3=m -3+4m -3=1+4m -3, 又因为m≥3,m ∈N ,所以m=4或5或7,当m=4时,t=5;当m=5时,t=3;当m=7时,t=2.所以存在正整数t ,使得b 1,b 2,b m (m≥3,m ∈N)成等差数列. 即当t=5时,b 1,b 2,b 4成等差数列;当t=3时,b 1,b 2,b 5成等差数列;当t=2时,b 1,b 2,b 7成等差数列.13.解:(1)依题意,得S n n=3n-2,即S n =3n 2-2n. 当n≥2时,a n =S n -S n-1=(3n 2-2n)-[3(n-1)2-2(n-1)]=6n-5;当n=1时,a 1=1也适合.即a n =6n-5.(2)由(1)得b n =3a n a n +1=3(6n -5)[6(n +1)-5]=12⎝ ⎛⎭⎪⎫16n -5-16n +1, 故T n =b 1+b 2+…+b n =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-17+⎝ ⎛⎭⎪⎫17-113+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫16n -5-16n +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-16n +1.。
人教A版高中数学必修五同步练测:2.3等差数列的前n项和(含答案解析)
高中数学学习材料金戈铁骑整理制作2.3 等差数列的前n 项和(人教A 版必修5)建议用时 实际用时满分 实际得分45分钟100分一、选择题(每小题3分,共27分)1.已知数列{}n a 为等差数列,公差2d =-,n S 为其前n 项和.若1011S S =,则1a =( )A.18B.20C.22D.242.若11a =,2d =,224k k S S +-=,则k =( ) A.8 B.7 C.6 D.53.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1a =12,4S =20,则6S =( ) A.16 B.24 C.36 D.484.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知11m m a a -++-2ma =0,21m S -=38,则m =( )A.38B.20C.10D.95.数列{}n a 是等差数列,12324a a a ++=-,1819a a ++2078a =,则此数列的前20项和等于( )A.160B.180C.200D.2206.等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,当首项1a 和d 变化时,2811a a a ++是一个定值,则下列各数中也为定值的是( )A.7SB.8SC.13SD.15S7.已知等差数列{}n a 满足244a a +=,3510a a +=,则它的前10项的和10S =( )A.138B.135C.95D.238.已知一个等差数列的前四项之和为21,末四项之和为67,前n 项和为286,则项数n 为( ) A.24 B.26 C.27 D.289.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1OB a OA=200a OC +且,,A B C 三点共线(该直线不过点O ),则200S =( )A.100B.101C.200D.201二、填空题(每小题4分,共16分)10.在等差数列{}n a 中,10a >,d =12,n a =3,n S =152,则1a = ,n = . 11. 设等差数列的前n 项和为n S ,若972S =,则249a a a ++= .12.已知等差数列{}n a 的前n 项和为18,若3S =1,n a 123n n a a --++=,则n = .13.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为 . 三、解答题(共57分)14.(8分)在等差数列{}n a 中:(1)已知51058a a +=,4950a a +=,求10S ; (2)已知742S =,510n S =,345n a -=,求n .15.(8分) 已知}{n a 为等差数列,122,3a a ==,若在每相邻两项之间插入三个数,使它和原数列的项构成一个新的等差数列,求:(1)原数列的第12项是新数列的第几项?(2)新数列的第29项是原数列的第几项?16.(8分)已知等差数列{}n a , (1)若271221a a a ++=,求13S ; (2)若1575S =,求8a .17.(9分)已知在正整数数列{}n a 中,前n 项和n S 满足:n S =18(n a +2)2.(1)求证:{}n a 是等差数列;(2)若n b =12n a -30,求数列{}n b 前n 项和的最小值.18.(12分)设等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,且4S =-62, 6S =-75,求:(1)}{n a 的通项公式及前n 项和n S ;(2)|1a |+|2a |+|3a |+…+|14a |.19.(12分)已知数列{}n a 的前n 项和278n S n n =--. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n T .2.3 等差数列的前n和(人教A版必修5)答题纸得分:一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9答案二、填空题10. 11. 12. 13.三、解答题14.15.16.17.18.19.2.3 等差数列的前n项和(人教A版必修5)答案1.B 解析:由1011S S =,得1111100a S S =-=,111(111)0(10)(2)20a a d ⨯=+-=+--=.2.D 解析:∵ 212111(1)2(21)21(21)24424k k k k S S a a a kd a k d a k d k k ⨯⨯+++-=+=++++=++=++=+=,∴ 5k =.3.D 解析:设等差数列{}n a 的公差为d ,∵ 1a =12,4S =4×12+4×32d =2+6d =20,∴ d =3,故6S =6×12+6×52×3=48,故选D.4.C 解析:由等差数列的性质,得112m m m a a a -++=,∴ 22m m a a =.由题意得0m a ≠,∴ 2m a =.又21m S -=121(21)()2(21)22m m m a a a m --+-==2(21)m -=38,∴ m =10.5.B 解析:∵ {}n a 是等差数列,∴ 120219318a a a a a a +=+=+.又12324a a a ++=-,18192078a a a ++=,∴ 12021931854a a a a a a +++++=. ∴ 1203()54a a +=.∴ 12018a a +=.∴ 20S =12020()2a a +=180. 6.C 解析:由已知28111173183(6)3a a a a d a d a ++=+=+=为定值,则13S =11313()2a a +=137a 也为定值,故选C. 7.C 解析:设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,则24354,10.a a a a +=⎧⎪⎨+=⎪⎩①②②-①,得2d =6,∴ d =3.∴ 2411113242434a a a d a d a d a ⨯+=+++=+=+=.∴ 14a =-.∴ 10S =10×(-4)+10×92×3=-40+135=95.故选C.8.B 解析:设该等差数列为{}n a ,由题意得123421a a a a +++=,12367n n n n a a a a ---+++=. 又∵ 1213243n n n n a a a a a a a a ---+=+=+=+,∴ 14()216788n a a +=+=,∴ 122n a a +=, ∴ n S =1()2n n a a +11286n ==,∴ 26n =. 9.A 解析:∵ 1200OB a OA a OC =+,且,,A B C 三点共线, ∴ 12002001a a S +=,=1200200()2a a +100=.二、填空题10.23 解析:由题意,得1113(1)21511=(1),222a n na n n ⎧=+-⨯⎪⎪⎨⎪+⨯-⨯⎪⎩,解得12,3.a n =⎧⎨=⎩ 11.24 解析:∵ }{n a 是等差数列,972S =,599,S a ∴=58a =.∴2492945645()()324a a a a a a a a a a ++=++=++==. 12.27 解析:由题意得1()182n n n a a S +==. 由121233,1,n n n a a a a a a --++=⎧⎨++=⎩得13()4n a a +=,即1n a a +=43,故n =136362743na a ==+. 13.3 解析:1357915S a a a a a 奇=++++=,24681030S a a a a a 偶=++++=,∴ 515S S d 偶奇-==,∴ 3d =.14.(1)解法一:由已知条件得510149121358,21150,a a a d a a a d +=+=⎧⎨+=+=⎩解得13,4.a d =⎧⎨=⎩∴ 10110S a =+10(101)2d ⨯-⨯103⨯=+1092⨯4210⨯=. 解法二:由已知条件得51011049110458,250,a a a a d a a a a d +=++=⎧⎨+=++=⎩∴ 11042a a +=,∴ 10S =11010()2a a ⨯+542210⨯==.解法三:由51049()()25850a a a a d +-+==-,得4d =; 由4950a a +=,得121150a d +=,∴ 13a =. 故10103S ⨯=+10942102⨯⨯=. (2)解:7S =177()2a a +4742a ==,∴ 46a =. ∴ n S =()()()14345510222-+++===6n n n a a n a a n .∴ 20n =.15.解:设新数列为{},4,)1(,3,2,1512511d b b d n b b a b a b b n n +=-+=====有根据则即3=2+4d ,∴ 14d =,∴ 172(1)44n n b n +=+-⨯=. 1(43)7(1)114n n a a n n -+=+-⨯=+=又,∴ 43n n a b -=.即原数列的第n 项为新数列的第(4n -3)项.(1)当n =12时,4n -3=4×12-3=45,故原数列的第12项为新数列的第45项; (2)由4n -3=29,得n =8,故新数列的第29项是原数列的第8项. 16.解:(1)∵ 21211372a a a a a +=+=,271221a a a ++=, ∴ 7321a =,即7a =7. ∴ 13S =11313()2a a +=71322a ⨯=91. (2)∵ 15S =11515()2a a +=81522a ⨯=75,∴ 8a =5. 17.(1)证明:由21(2)8n n S a =+,得2111(2)8n n S a --=+(n ≥2).当n ≥2时,n a =n S -1n S -=182(2)n a +-1821(2)n a -+,整理,得11()(4)0n n n n a a a a --+--=.∵ 数列{}n a 为正整数数列,∴ 10,n n a a +≠- ∴ 14n n a a --=,即{}n a 为等差数列.(2)解:∵ 1S =1821(2)a +,∴ 1a =1821(2)a +,解得1a =2.∴ n a =2+4(n -1)=4n -2.∴ n b =12n a -30=12(4n -2)-30=2n -31.令n b <0,得n <312. ∴ 15S 为前n 项和的最小值,即151215S b b b =+++=2(1+2+…+15)-15×31=-225. 18.解:设等差数列的首项为1a ,公差为d ,依题意得⎩⎨⎧-=+-=+,,75156626411d a d a解得120,3.=⎧⎨=⎩-a d(1)2)23320(2)(,233)1(11-+-=+=-=-+=n n n a a S n d n a a n n n 234322n n =-.(2){}120,3,n a d a n =-=∴的项随着的增大而增大.1Z 202300,32303(1)230,(),7,337+≤≥-≤+-≥∴≤≤∈=k k a a k k k k k 设且得且数.即第项及之前均为负∴ 123141278914||||||||()()a a a a a a a a a a ++++=-+++++++1472147S S =-=.19.解:(1)当n =1时,11a S ==-14; 当n ≥2时,1n n n a S S -=-=2n -8, 故n a =14(1),28(2).n n n -=⎧⎨-≥⎩(2)由n a =2n -8可知:当n ≤4时,n a ≤0;当n ≥5时,0n a >. ∴ 当1≤n ≤4时,278n n T S n n =-=-++;当n ≥5时,22444()2782(20)732n n n T S S S S S n n n n ⨯=-+-=-=----=-+.∴ n T =2278(14),732(5).n n n n n n ⎧-++≤≤⎪⎨-+≥⎪⎩。
最新人教A版高中数学必修五2.3《等差数列前n项和》同步测试题(含解析)
2. 3《等差数列前n 项和》11、等差数列Λ,4,1,2-地前n 项和为 ( ) A. ()4321-n n B. ()7321-n n C. ()4321+n n D.()7321+n n2、已知等差数列{}n a 满足099321=++++a a a a Λ,则 ( )A. 0991>+a aB. 0991<+a aC. 0991=+a aD. 5050=a3、在等差数列{}n a 中,已知1254=+a a,那么它地前8项之和8S 等于 ( ) A. 12 B. 24 C. 36 D. 484、设{}n a 是公差为2地等差数列,若5097741=++++a a a a Λ,则99963a a a a ++++Λ地值为 ( ) A. 78 B. 82 C. 148 D. 1825、在等差数列{}n a 中,35,2,11===n n S d a ,则1a 等于 ( )A. 5或7B. 3或5C. 7或1-D. 3或1-6、设数列{}na 是递增地等差数列,前三项之和为12,前三项地积为48,则它地首项是( )A. 1B. 2C. 4D. 87、一个三角形地三个内角C B A ,,地度数成等差数列,则B 地度数为 ( )A. ο30B. ο45C. ο60D. ο90 8、等差数列{}n a 中,162,16,1041===n S a a ,则n 等于 ( )A. 11B. 9C. 9或18D. 189、数列{}na 是等差数列,它地前n 项和可以表示为 ( )A. C Bn An S n ++=2B. Bn An Sn +=2 C. C Bn An S n ++=2()0≠a D. Bn An S n +=2()0≠a10、=+++++1008642Λ 。
11、等差数列{}na 中,1011=a ,则=21S 。
12、等差数列{}n a 中,4,184==S S,则=+++20191817a a a a。
新人教A版高中数学【必修5】 第二章 2.3等差数列的前n项和(二)课时作业练习含答案解析
§2.3 等差数列的前n 项和(二)课时目标1.熟练掌握等差数列前n 项和的性质,并能灵活运用. 2.掌握等差数列前n 项和的最值问题. 3.理解an 与Sn 的关系,能根据Sn 求an.1.前n 项和Sn 与an 之间的关系对任意数列{an},Sn 是前n 项和,Sn 与an 的关系可以表示为an =⎩⎨⎧S1=,Sn -Sn -2.等差数列前n 项和公式 Sn =+2=na1+-2d.3.等差数列前n 项和的最值 (1)在等差数列{an}中当a1>0,d<0时,Sn 有最大值,使Sn 取到最值的n 可由不等式组⎩⎨⎧an≥0an +1≤0确定;当a1<0,d>0时,Sn 有最小值,使Sn 取到最值的n 可由不等式组⎩⎨⎧an≤0an +1≥0确定.(2)因为Sn =d 2n2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a1-d 2n ,若d≠0,则从二次函数的角度看:当d>0时,Sn 有最小值;当d<0时,Sn 有最大值;且n 取最接近对称轴的自然数时,Sn 取到最值. 一个有用的结论:若Sn =an2+bn ,则数列{an}是等差数列.反之亦然.一、选择题1.已知数列{an}的前n 项和Sn =n2,则an 等于( ) A .n B .n2 C .2n +1 D .2n -1 答案 D2.数列{an}为等差数列,它的前n 项和为Sn ,若Sn =(n +1)2+λ,则λ的值是( ) A .-2 B .-1 C .0 D .1 答案 B解析 等差数列前n 项和Sn 的形式为:Sn =an2+bn , ∴λ=-1.3.已知数列{an}的前n 项和Sn =n2-9n ,第k 项满足5<ak<8,则k 为( ) A .9 B .8 C .7 D .6 答案 B解析 由an =⎩⎨⎧S1, n =1Sn -Sn -1, n≥2,∴an =2n -10.由5<2k -10<8,得7.5<k<9,∴k =8.4.设Sn 是等差数列{an}的前n 项和,若S3S6=13,则S6S12等于( ) A.310 B.13 C.18 D.19 答案 A解析 方法一 S3S6=3a1+3d 6a1+15d =13⇒a1=2d ,S6S12=6a1+15d 12a1+66d =12d +15d 24d +66d =310.方法二 由S3S6=13,得S6=3S3.S3,S6-S3,S9-S6,S12-S9仍然是等差数列,公差为(S6-S3)-S3=S3,从而S9-S6=S3+2S3=3S3⇒S9=6S3, S12-S9=S3+3S3=4S3⇒S12=10S3,所以S6S12=310.5.设Sn 是等差数列{an}的前n 项和,若a5a3=59,则S9S5等于( ) A .1 B .-1 C .2 D.12 答案 A解析 由等差数列的性质,a5a3=2a52a3=a1+a9a1+a5=59,∴S9S5=92+52+=95×59=1.6.设{an}是等差数列,Sn 是其前n 项和,且S5<S6,S6=S7>S8,则下列结论错误的是( ) A .d<0 B .a7=0C .S9>S5D .S6与S7均为Sn 的最大值 答案 C解析 由S5<S6,得a6=S6-S5>0.又S6=S7⇒a7=0,所以d<0. 由S7>S8⇒a8<0,因此,S9-S5=a6+a7+a8+a9 =2(a7+a8)<0即S9<S5. 二、填空题7.数列{an}的前n 项和为Sn ,且Sn =n2-n ,(n ∈N*),则通项an =________. 答案 2n -28.在等差数列{an}中,a1=25,S9=S17,则前n 项和Sn 的最大值是________. 答案 169解析 方法一 利用前n 项和公式和二次函数性质.由S17=S9,得25×17+172×(17-1)d =25×9+92×(9-1)d ,解得d =-2, 所以Sn =25n +n2(n -1)×(-2) =-(n -13)2+169,由二次函数性质可知,当n =13时,Sn 有最大值169. 方法二 先求出d =-2,因为a1=25>0,由⎩⎨⎧an =25--,an +1=25-2n≤0,得⎩⎪⎨⎪⎧n≤1312,n≥1212.所以当n =13时,Sn 有最大值. S13=25×13+-2×(-2)=169.因此Sn 的最大值为169.方法三 由S17=S9,得a10+a11+…+a17=0, 而a10+a17=a11+a16=a12+a15=a13+a14, 故a13+a14=0.由方法一知d =-2<0, 又因为a1>0,所以a13>0,a14<0,故当n =13时,Sn 有最大值. S13=25×13+-2×(-2)=169.因此Sn 的最大值为169.9.在等差数列{an}中,已知前三项和为15,最后三项和为78,所有项和为155,则项数n =________. 答案 10解析 由已知,a1+a2+a3=15,an +an -1+an -2=78,两式相加,得 (a1+an)+(a2+an -1)+(a3+an -2)=93,即a1+an =31. 由Sn =+2=31n2=155,得n =10.10.等差数列{an}中,a1<0,S9=S12,该数列在n =k 时,前n 项和Sn 取到最小值,则k 的值是________. 答案 10或11解析 方法一 由S9=S12,得d =-110a1,由⎩⎨⎧an =a1+-an +1=a1+nd≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧1-110-1-110n≤0,解得10≤n≤11.∴当n 为10或11时,Sn 取最小值, ∴该数列前10项或前11项的和最小. 方法二 由S9=S12,得d =-110a1,由Sn =na1+-2d =d 2n2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a1-d 2n , 得Sn =⎝ ⎛⎭⎪⎫-120a1·n2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2120a1·n =-a120⎝ ⎛⎭⎪⎫n -2122+44180a1 (a1<0),由二次函数性质可知n =212=10.5时,Sn 最小. 但n ∈N*,故n =10或11时Sn 取得最小值. 三、解答题11.设等差数列{an}满足a3=5,a10=-9. (1)求{an}的通项公式;(2)求{an}的前n 项和Sn 及使得Sn 最大的序号n 的值. 解 (1)由an =a1+(n -1)d 及a3=5,a10=-9得 ⎩⎨⎧ a1+2d =5,a1+9d =-9,可解得⎩⎨⎧a1=9,d =-2, 所以数列{an}的通项公式为an =11-2n. (2)由(1)知,Sn =na1+-2d =10n -n2.因为Sn =-(n -5)2+25, 所以当n =5时,Sn 取得最大值.12.已知等差数列{an}中,记Sn 是它的前n 项和,若S2=16,S4=24,求数列{|an|}的前n 项和Tn.解由S2=16,S4=24,得⎩⎪⎨⎪⎧2a1+2×12d =16,4a1+4×32d =24.即⎩⎨⎧ 2a1+d =16,2a1+3d =12. 解得⎩⎨⎧a1=9,d =-2.所以等差数列{an}的通项公式为an =11-2n (n ∈N*).(1)当n≤5时,Tn =|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an =Sn =-n2+10n.(2)当n≥6时,Tn =|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+a5-a6-a7-…-an =2S5-Sn =2×(-52+10×5)-(-n2+10n)=n2-10n +50, 故Tn =⎩⎨⎧-n2+10n ,n2-10n +能力提升13.数列{an}的前n 项和Sn =3n -2n2 (n ∈N*),则当n≥2时,下列不等式成立的是( ) A .Sn>na1>nan B .Sn>nan>na1 C .na1>Sn>nan D .nan>Sn>na1 答案 C解析 方法一 由an =⎩⎨⎧S1=Sn -Sn -,解得an =5-4n.∴a1=5-4×1=1,∴na1=n , ∴nan =5n -4n2,∵na1-Sn =n -(3n -2n2)=2n2-2n =2n(n -1)>0. Sn -nan =3n -2n2-(5n -4n2)=2n2-2n>0. ∴na1>Sn>nan.方法二 ∵an =5-4n , ∴当n =2时,Sn =-2, na1=2,nan =-6, ∴na1>Sn>nan.14.设等差数列{an}的前n 项和为Sn ,已知a3=12,且S12>0,S13<0. (1)求公差d 的范围;(2)问前几项的和最大,并说明理由.解 (1)根据题意,有:⎩⎪⎨⎪⎧12a1+12×112d>0,13a1+13×122d<0,a1+2d =12,整理得:⎩⎨⎧2a1+11d>0,a1+6d<0,a1+2d =12.解之得:-247<d<-3. (2)∵d<0, 而S13=+2=13a7<0,∴a7<0.又S12=+2=6(a1+a12)=6(a6+a7)>0,∴a6>0.∴数列{an}的前6项和S6最大.1.公式an =Sn -Sn -1并非对所有的n ∈N*都成立,而只对n≥2的正整数才成立.由Sn 求通项公式an =f(n)时,要分n =1和n≥2两种情况分别计算,然后验证两种情况可否用统一解析式表示,若不能,则用分段函数的形式表示.2.求等差数列前n 项和的最值(1)二次函数法:用求二次函数的最值方法来求其前n 项和的最值,但要注意n ∈N*,结合二次函数图象的对称性来确定n 的值,更加直观.(2)通项法:当a1>0,d<0,⎩⎨⎧ an≥0,an +1≤0时,Sn 取得最大值;当a1<0,d>0,⎩⎨⎧an≤0,an +1≥0时,Sn取得最小值.3.求等差数列{an}前n 项的绝对值之和,关键是找到数列{an}的正负项的分界点.。
人教新课标A版必修5数学2-3等差数列前n项和同步检测 含解析 精品
2.3等差数列前n 项和同步检测一、选择题1. 设等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,若21-=-m S ,0=m S ,31=+m S ,则=m ( ) A.3 B.4C.5D. 6答案:C解析:解答:由已知得,当m≥2时,21=-=-m m m S S a ,311=-=++m m m S S a ,因为数列}{n a 为等差数列,所以11=-=+m m a a d ,又因为02)(1=+=m m a a m S ,所以0)2(1=+a m ,因为0≠m ,所以21-=a ,又2)1(1=-+=d m a a m ,解得5=m .故选C.分析:利用当n ≥2时1--=n n n S S a ,求出m a 及1+m a 的值,从而确定等差数列}{n a 的公差,再利用前n 项和公式求出m 的值.2.已知{a n }是等差数列,a 1+a 2=4,a 7+a 8=28,则该数列前10项和S 10等于( ) A 、64B 、100C 、110D 、120答案:B解析:解答:设公差为d ,由a 1+a 2=4,a 7+a 8=28得112421328a d a d +=⎧⎨+=⎩ 1101091,2,101+2=1002a d S ⨯===⨯⨯解得,故选B . 分析:利用等差数列的通项公式,结合已知条件列出关于a 1,d 的方程组,求出a 1和d ,代入等差数列的前n 项和公式求解即可. 3.等差数列{a n }的前n 项为S n ,若a 2+a 6+a 7=18,则S 9的值是( )A .64B .72C .54D .以上都不对答案:C 解析:解答:设公差为d ,由a 2+a 6+a 7=3a 1+12d =3a 5=18,得a 5=6.所以S 9=()1992a a +=9a 5=54,故选C分析:根据等差数列的性质m +n =p +q ,a m +a n =a p +a q ,代入等差数列的前n 项和公式求解即可.4.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,已知a 2=3,a 6=11,则S 7等于( ) A 、13B 、35C 、49D 、63答案:C解析:解答:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由a 2=3,a 6=11,得114511a d a d +=⎧⎨+=⎩110979767,,7+=4944424a d S ⨯===⨯⨯解得,故选C .分析:利用等差数列的通项公式,结合已知条件列出关于a 1,d 的方程组,求出a 1和d ,代入等差数列的前n 项和公式求解即可.5.已知数列{a n }的通项公式为a n =2n ﹣49,则当S n 取最小值时,项数n ( ) A 、1B 、23C 、24D 、25答案:C解析:解答:由a n =2n ﹣49,当n=1时,a 1=-47数列,则{a n }为等差数列()247249482nn S n n n -+-=⨯=-=(n ﹣24)2﹣242结合二次函数的性质可得当n =24时和有最小值 故选:C分析:由a n =2n ﹣49可得数列{a n }为等差数列,则可得()247249482n n S n n n -+-=⨯=-,()n N *∈结合二次函数的性质可求.6.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 7>0,a 8<0,则下列结论正确的是( )A .S 7<S 8B .S 15<S 16C .S 13>0D .S 15>0答案:C解析:解答:根据数列的增减性,由已知可知该等差数列{a n }是递减的,且S 7最大即S n ≤S 7对一切n ∈N *恒成立.可见选项A 错误;易知a 16<a 15<0,S 16=S 15+a 16<S 15,选项B 错误;S 15=152 (a 1+a 15)=15a 8<0,选项D 错误; S 13=132(a 1+a 13)=13a 7>0.分析:因为公差非零的等差数列具有单调性(递增数列或递减数列),根据数列的增减性,即可.7.在等差数列{a n}中,a9=12a12+6,则数列{a n}的前11项和S11=( )A.24 B.48 C.66 D.132 答案:D解析:解答:由a9=12a12+6,得2a9-a12=12.由等差数列的性质得,a6+a12-a12=12,a6=12,S11=()11161111222a a a+⨯===132,故选D.分析:根据等差数列的性质m+n=p+q,a m+a n=a p+a q,代入等差数列的前n项和公式求解即可.8、数列{a n}中,a1=﹣60,且a n+1=a n+3,则这个数列的前30项的绝对值之和为()A、495B、765C、3105D、120答案:B解析:解答:∵a n+1﹣a n=3,∴a n=3n﹣63,知数列的前20项为负值,∴数列的前30项的绝对值之和为:﹣a1﹣a2﹣…﹣a20+a21+…+a30=﹣s20+(s30﹣s20)=765 故选B.分析:在理解概念的基础上,由学生将等差数列的文字语言转化为数学语言,归纳出数学表达式,对于绝对值的应用,若记不住它的前几项的绝对值和的表示,可以自己推导出来,但以后要记住.9、已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,以S n表示{a n}的前n项和,则使得S n 达到最大值的n是()A、21B、20C、19D、18答案:B解析:解答:设{a n}的公差为d,由题意得a1+a3+a5=a1+a1+2d+a1+4d=105,即a1+2d=35,①a2+a4+a6=a1+d+a1+3d+a1+5d=99,即a1+3d=33,②由①②联立得a1=39,d=﹣2,∴s n=39n+()12n n-×(﹣2)=﹣n2+40n=﹣(n﹣20)2+400,故当n=20时,S n达到最大值400.故选B.分析:求等差数列前n 项和的最值问题可以转化为利用二次函数的性质求最值问题,但注意n 取正整数这一条件.10.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=-3,a k +1=32,S k =-12,则正整数k 的值为( ).A .12 B.13 C.14 D.15 答案:B解析:解答: 根据数列前n 项和性质,可得S k +1=S k +a k +1=-12+32=212-, 又S k +1=()()111+2k k a a -+=()31322k ⎛⎫+-+ ⎪⎝⎭=212-,解得k =13. 分析:本题考查等差数列的前n 项和公式的合理运用,解题时要认真审题,注意等差数列的通项公式的合理运用即可.11.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为( ) A 、5B 、4C 、3D 、2答案:C解析:解答:因为等差数列共有10项,奇数项之和为a 1+a 3+a 5+a 7+a 9=15①, 偶数项之和为a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=30②,则②-①得5d=15,故d=3,故选C .分析:等差数列的奇数项和和偶数项和的问题也可以这样解,让每一个偶数项减去前一奇数项,有几对得到几个公差,让偶数项和减去奇数项和的差除以公差的系数. 12.如果等差数列{a n }中,a 3+a 4+a 5=12,那么S 7=( )A .14B .21C .28D .35 答案:C解析:解答:由等差数列的性质知,a 3+a 4+a 5=3a 4=12⇒a 4=4,所以a 1+a 2+a 3+…+a 7=(a 1+a 7)+(a 2+a 6)+(a 3+a 5)+a 4=7a 4=28. 分析:根据等差数列的性质m +n =p +q ,a m +a n =a p +a q ,代入等差数列的前n 项和公式求解即可.答案:C解析:解答:()()111212nn n na S d a n nn -+==+-,分析:本题考查等差数列的通项公式和前n 项和公式的应用,认真审题即可。
人教A版高中数学必修五同步练测:23 等差数列的前n项和(含答案解析).doc
高中数学学习材料马鸣风萧萧*整理制作2.3 等差数列的前n 项和(人教A 版必修5)一、选择题(每小题3分,共27分)1.已知数列{}n a 为等差数列,公差2d =-,n S 为其前n 项和.若1011S S =,则1a =( )A.18B.20C.22D.242.若11a =,2d =,224k k S S +-=,则k =( ) A.8 B.7 C.6 D.53.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1a =12,4S =20,则6S =( ) A.16 B.24 C.36 D.484.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知11m m a a -++-2ma =0,21m S -=38,则m =( )A.38B.20C.10D.95.数列{}n a 是等差数列,12324a a a ++=-,1819a a ++2078a =,则此数列的前20项和等于( )A.160B.180C.200D.2206.等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,当首项1a 和d 变化时,2811a a a ++是一个定值,则下列各数中也为定值的是( )A.7SB.8SC.13SD.15S7.已知等差数列{}n a 满足244a a +=,3510a a +=,则它的前10项的和10S =( )A.138B.135C.95D.238.已知一个等差数列的前四项之和为21,末四项之和为67,前n 项和为286,则项数n 为( ) A.24 B.26 C.27 D.289.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1OB a OA=200a OC +且,,A B C 三点共线(该直线不过点O ),则200S =( )A.100B.101C.200D.201二、填空题(每小题4分,共16分)10.在等差数列{}n a 中,10a >,d =12,n a =3,n S =152,则1a = ,n = . 11. 设等差数列的前n 项和为n S ,若972S =,则249a a a ++= .12.已知等差数列{}n a 的前n 项和为18,若3S =1,n a 123n n a a --++=,则n = .13.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为 . 三、解答题(共57分)14.(8分)在等差数列{}n a 中:(1)已知51058a a +=,4950a a +=,求10S ; (2)已知742S =,510n S =,345n a -=,求n .15.(8分) 已知}{n a 为等差数列,122,3a a ==,若在每相邻两项之间插入三个数,使它和原数列的项构成一个新的等差数列,求:(1)原数列的第12项是新数列的第几项?(2)新数列的第29项是原数列的第几项?16.(8分)已知等差数列{}n a , (1)若271221a a a ++=,求13S ; (2)若1575S =,求8a .17.(9分)已知在正整数数列{}n a 中,前n 项和n S 满足:n S =18(n a +2)2.(1)求证:{}n a 是等差数列;(2)若n b =12n a -30,求数列{}n b 前n 项和的最小值.18.(12分)设等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,且4S =-62, 6S =-75,求:(1)}{n a 的通项公式及前n 项和n S ;(2)|1a |+|2a |+|3a |+…+|14a |.19.(12分)已知数列{}n a 的前n 项和278n S n n =--. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n T .2.3 等差数列的前n和(人教A版必修5)答题纸得分:一、选择题二、填空题10. 11. 12. 13.三、解答题14.15.16.17.18.19.2.3 等差数列的前n项和(人教A版必修5)答案1.B 解析:由1011S S =,得1111100a S S =-=,111(111)0(10)(2)20a a d ⨯=+-=+--=.2.D 解析:∵ 212111(1)2(21)21(21)24424k k k k S S a a a kd a k d a k d k k ⨯⨯+++-=+=++++=++=++=+=,∴ 5k =.3.D 解析:设等差数列{}n a 的公差为d ,∵ 1a =12,4S =4×12+4×32d =2+6d =20,∴ d =3,故6S =6×12+6×52×3=48,故选D.4.C 解析:由等差数列的性质,得112m m m a a a -++=,∴ 22m m a a =.由题意得0m a ≠,∴ 2m a =.又21m S -=121(21)()2(21)22m m m a a a m --+-==2(21)m -=38,∴ m =10.5.B 解析:∵ {}n a 是等差数列,∴ 120219318a a a a a a +=+=+.又12324a a a ++=-,18192078a a a ++=,∴ 12021931854a a a a a a +++++=. ∴ 1203()54a a +=.∴ 12018a a +=.∴ 20S =12020()2a a +=180. 6.C 解析:由已知28111173183(6)3a a a a d a d a ++=+=+=为定值,则13S =11313()2a a +=137a 也为定值,故选C. 7.C 解析:设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,则24354,10.a a a a +=⎧⎪⎨+=⎪⎩①②②-①,得2d =6,∴ d =3.∴ 2411113242434a a a d a d a d a ⨯+=+++=+=+=.∴ 14a =-.∴ 10S =10×(-4)+10×92×3=-40+135=95.故选C.8.B 解析:设该等差数列为{}n a ,由题意得123421a a a a +++=,12367n n n n a a a a ---+++=. 又∵ 1213243n n n n a a a a a a a a ---+=+=+=+,∴ 14()216788n a a +=+=,∴ 122n a a +=, ∴ n S =1()2n n a a +11286n ==,∴ 26n =. 9.A 解析:∵ 1200OB a OA a OC =+,且,,A B C 三点共线, ∴ 12002001a a S +=,=1200200()2a a +100=.二、填空题10.23 解析:由题意,得1113(1)21511=(1),222a n na n n ⎧=+-⨯⎪⎪⎨⎪+⨯-⨯⎪⎩,解得12,3.a n =⎧⎨=⎩ 11.24 解析:∵ }{n a 是等差数列,972S =,599,S a ∴=58a =.∴2492945645()()324a a a a a a a a a a ++=++=++==. 12.27 解析:由题意得1()182n n n a a S +==. 由121233,1,n n n a a a a a a --++=⎧⎨++=⎩得13()4n a a +=,即1n a a +=43,故n =136362743n a a ==+. 13.3 解析:1357915S a a a a a 奇=++++=,24681030S a a a a a 偶=++++=,∴ 515S S d 偶奇-==,∴ 3d =.14.(1)解法一:由已知条件得510149121358,21150,a a a d a a a d +=+=⎧⎨+=+=⎩解得13,4.a d =⎧⎨=⎩∴ 10110S a =+10(101)2d ⨯-⨯103⨯=+1092⨯4210⨯=. 解法二:由已知条件得51011049110458,250,a a a a d a a a a d +=++=⎧⎨+=++=⎩∴ 11042a a +=,∴ 10S =11010()2a a ⨯+542210⨯==.解法三:由51049()()25850a a a a d +-+==-,得4d =; 由4950a a +=,得121150a d +=,∴ 13a =. 故10103S ⨯=+10942102⨯⨯=. (2)解:7S =177()2a a +4742a ==,∴ 46a =. ∴ n S =()()()14345510222-+++===6n n n a a n a a n .∴ 20n =.15.解:设新数列为{},4,)1(,3,2,1512511d b b d n b b a b a b b n n +=-+=====有根据则即3=2+4d ,∴ 14d =,∴ 172(1)44n n b n +=+-⨯=. 1(43)7(1)114n n a a n n -+=+-⨯=+=又,∴ 43n n a b -=.即原数列的第n 项为新数列的第(4n -3)项.(1)当n =12时,4n -3=4×12-3=45,故原数列的第12项为新数列的第45项; (2)由4n -3=29,得n =8,故新数列的第29项是原数列的第8项. 16.解:(1)∵ 21211372a a a a a +=+=,271221a a a ++=, ∴ 7321a =,即7a =7. ∴ 13S =11313()2a a +=71322a ⨯=91. (2)∵ 15S =11515()2a a +=81522a ⨯=75,∴ 8a =5. 17.(1)证明:由21(2)8n n S a =+,得2111(2)8n n S a --=+(n ≥2).当n ≥2时,n a =n S -1n S -=182(2)n a +-1821(2)n a -+,整理,得11()(4)0n n n n a a a a --+--=.∵ 数列{}n a 为正整数数列,∴ 10,n n a a +≠- ∴ 14n n a a --=,即{}n a 为等差数列.(2)解:∵ 1S =1821(2)a +,∴ 1a =1821(2)a +,解得1a =2.∴ n a =2+4(n -1)=4n -2.∴ n b =12n a -30=12(4n -2)-30=2n -31.令n b <0,得n <312. ∴ 15S 为前n 项和的最小值,即151215S b b b =+++=2(1+2+…+15)-15×31=-225. 18.解:设等差数列的首项为1a ,公差为d ,依题意得⎩⎨⎧-=+-=+,,75156626411d a d a解得120,3.=⎧⎨=⎩-a d(1)2)23320(2)(,233)1(11-+-=+=-=-+=n n n a a S n d n a a n n n 234322n n =-.(2){}120,3,n a d a n =-=∴的项随着的增大而增大.1Z 202300,32303(1)230,(),7,337+≤≥-≤+-≥∴≤≤∈=k k a a k k k k k 设且得且数.即第项及之前均为负∴ 123141278914||||||||()()a a a a a a a a a a ++++=-+++++++1472147S S =-=.19.解:(1)当n =1时,11a S ==-14; 当n ≥2时,1n n n a S S -=-=2n -8, 故n a =14(1),28(2).n n n -=⎧⎨-≥⎩(2)由n a =2n -8可知:当n ≤4时,n a ≤0;当n ≥5时,0n a >. ∴ 当1≤n ≤4时,278n n T S n n =-=-++;当n ≥5时,22444()2782(20)732n n n T S S S S S n n n n ⨯=-+-=-=----=-+.∴ n T =2278(14),732(5).n n n n n n ⎧-++≤≤⎪⎨-+≥⎪⎩。
人教A版高中数学必修五 2.3等差数列的前n项和 测试(教师版)
2.3 等差数列前n 项数和 (检测教师版)时间:40分钟 总分:60分班级: 姓名:一、 选择题(共6小题,每题5分,共30分)1.等差数列{a n }中,a 3+a 7-a 10=8,a 11-a 4=14.记S n =a 1+a 2+a 3+…+a n ,则S 13= ( D )A .168B .156C .152D .286 【答案】D【解析】 ∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 3+a 7-a 10=8a 11-a 4=14,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1-d =87d =14,∴⎩⎪⎨⎪⎧d =2a 1=10,∴S 13=13a 1+13×122d =286.2.在等差数列{a n }和{b n }中,a 1=25,b 1=15,a 100+b 100=139,则数列{a n +b n }的前100项的和为 ( C )A .0B .4475C .8950D .10 000 【答案】C【解析】设c n =a n +b n ,则c 1=a 1+b 1=40,c 100=a 100+b 100=139,{c n }是等差数列,∴前100项和S 100=c 1+c 1002=+2=8950.3.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 17=170,则a 7+a 9+a 11的值为 ( D )A .10B .20C .25D .30 【答案】D【解析】∵S 17=17a 9=170,∴a 9=10,∴a 7+a 9+a 11=3a 9=30.4.已知等差数列共有10项,其中奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差是 ( C )A .5B .4C .3D .2 【答案】C【解析】设等差数列为{a n },公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 3+a 5+a 7+a 9=15a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=30,∴5d =15,∴d =3.5.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 7a 5=913,则S 13S 9= ( A )A .1B .-1C .2D .12【答案】A【解析】S 13S 9=13a 79a 5=139×913=1.6.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=2,S 4=10,则S 6等于 ( C )A .12B .18C .24D .42 【答案】C【解析】∵S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等差数列,∴2(S 4-S 2)=S 2+S 6-S 4,∴2(10-2)=2+S 6-10,∴S 6=24. 二、填空题(共2小题,每题5分,共10分)7.已知数列{a n }的通项公式a n =-5n +2,则其前n 项和S n =-5n 2+n2.【答案】-5n 2+n2.【解析】 ∵a n =-5n +2,∴a n -1=-5n +7(n ≥2),∴a n -a n -1=-5n +2-(-5n +7)=-5(n ≥2).∴数列{a n }是首项为-3,公差为-5的等差数列.∴S n =n a 1+a n 2=n-5n -2=-5n 2+n 2.8.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若OB →=a 1OA →+a 200OC →,且A 、B 、C 三点共线(该直线不过原点O ),则S 200=100. 【答案】100【解析】∵OB →=a 1OA →+a 200OC →,且A 、B 、C 三点共线,∴a 1+a 200=1,∴S 200=a 1+a 2002=100.三、解答题(共2小题,每题10分,共20分)9.设{a n }是等差数列,前n 项和记为S n ,已知a 10=30,a 20=50.(1)求通项a n ;(2)若S n =242,求n 的值. 【答案】见解析【解析】 (1)设公差为d ,则a 20-a 10=10d =20,∴d =2.∴a 10=a 1+9d =a 1+18=30,∴a 1=12.∴a n =a 1+(n -1)d =12+2(n -1)=2n +10. (2)S n =na 1+a n 2=nn +2=n 2+11n =242,∴n 2+11n -242=0,∴n =11.10.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 nn }的前n 项和,求数列{S nn }的前n 项和T n .【答案】见解析【解析】 设等差数列{a n }的公差为d ,则S n =na 1+12n (n -1)d .∵S 7=7,S 15=75,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 7a 1+21d =715a 1+105d =75,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d =1a 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 =14n 2-94n .。
人教A版数学高二必修5检测 2.3等差数列的前n项和
课时跟踪检测(九) 等差数列的前n 项和层级一 学业水平达标1.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 2B .-32n 2-n 2 C.32n 2+n 2 D.32n 2-n 2解析:选A ∵a n =2-3n ,∴a 1=2-3=-1,∴S n =n (-1+2-3n )2=-32n 2+n 2. 2.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 7>0,a 8<0,则下列结论正确的是( )A .S 7<S 8B .S 15<S 16C .S 13>0D .S 15>0解析:选C 由等差数列的性质及求和公式得,S 13=13(a 1+a 13)2=13a 7>0,S 15=15(a 1+a 15)2=15a 8<0,故选C. 3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9等于( )A .63B .45C .36D .27解析:选B ∵a 7+a 8+a 9=S 9-S 6,而由等差数列的性质可知,S 3,S 6-S 3,S 9-S 6构成等差数列,所以S 3+(S 9-S 6)=2(S 6-S 3),即a 7+a 8+a 9=S 9-S 6=2S 6-3S 3=2×36-3×9=45.4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n,7a 5+5a 9=0,且a 9>a 5,则S n 取得最小值时n 的值为( )A .5B .6C .7D .8解析:选B 由7a 5+5a 9=0,得a 1d =-173. 又a 9>a 5,所以d >0,a 1<0.因为函数y =d 2x 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2x 的图象的对称轴为x =12-a 1d =12+173=376,取最接近的整数6,故S n 取得最小值时n 的值为6.5.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 5a 3=59,则S 9S 5等于( ) A .1B .-1C .2D.12解析:选A S 9S 5=92(a 1+a 9)52(a 1+a 5)=9×2a 55×2a 3 =9a 55a 3=95×59=1. 6.若等差数列{a n }的前n 项和为S n =An 2+Bn ,则该数列的公差为________. 解析:数列{a n }的前n 项和为S n =An 2+Bn ,所以当n ≥2时,a n =S n -S n -1=An 2+Bn -A (n -1)2-B (n -1)=2An +B -A ,当n =1时满足,所以d =2A .答案:2A7.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S m =-2,S m +1=0,S m +2=3,则m =________.解析:因为S n 是等差数列{a n }的前n 项和,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等差数列,所以S m m +S m +2m +2=2S m +1m +1,即-2m +3m +2=0,解得m =4. 答案:48.设项数为奇数的等差数列,奇数项之和为44,偶数项之和为33,则这个数列的中间项是________,项数是________.解析:设等差数列{a n }的项数为2n +1,S 奇=a 1+a 3+…+a 2n +1=(n +1)(a 1+a 2n +1)2=(n +1)a n +1,S 偶=a 2+a 4+a 6+…+a 2n =n (a 2+a 2n )2=na n +1, 所以S 奇S 偶=n +1n =4433,解得n =3,所以项数2n +1=7, S 奇-S 偶=a n +1,即a 4=44-33=11为所求中间项.答案:11 79.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足log 2(S n +1)=n +1,求数列{a n }的通项公式. 解:由已知条件,可得S n +1=2n +1,则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 +1-1)-(2n -1)=2n ,又当n =1时,3≠21,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧3,n =1,2n ,n ≥2. 10.在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项的和,已知a 1+a 3=22,S 5=45.(1)求a n ,S n ;(2)设数列{S n }中最大项为S k ,求k . 解:(1)由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 2=22,5a 3=45, 即⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=11,a 3=9,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=13,d =-2,所以a n =-2n +15,S n =-n 2+14n . (2)由a n ≥0可得n ≤7,所以S 7最大,k =7.层级二 应试能力达标1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 4=40,S n =210,S n -4=130,则n =( )A .12B .14C .16D .18 解析:选B 因为S n -S n -4=a n +a n -1+a n -2+a n -3=80,S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=40,所以4(a 1+a n )=120,a 1+a n =30,由S n =n (a 1+a n )2=210,得n =14. 2.在等差数列{a n }中,S n 是其前n 项和,且S 2 011=S 2 014,S k =S 2 009,则正整数k 为( )A .2 014B .2 015C .2 016D .2 017解析:选C 因为等差数列的前n 项和S n 是关于n 的二次函数,所以由二次函数的对称性及S2 011=S2 014,S k=S2 009,可得2 011+2 0142=2 009+k2,解得k=2 016.故选C.3.已知S n为等差数列{a n}的前n项和,S1<0,2S21+S25=0,则S n取最小值时,n的值为()A.11 B.12C.13 D.14解析:选A设等差数列{a n}的公差为d,由2S21+S25=0得,67a1+720d=0,又d>0,∴67a11=67(a1+10d)=67a1+670d<0,67a12=67(a1+11d)=67a1+737d>0,即a11<0,a12>0.故选A.4.已知等差数列{a n}和{b n}的前n项和分别为A n和B n,且A nB n=7n+45n+3,则使得a nb n为整数的正整数n的个数是()A.2 B.3 C.4 D.5解析:选D∵a nb n=a1+a2n-12b1+b2n-12=a1+a2n-12(2n-1)b1+b2n-12(2n-1)=A2n-1B2n-1=7(2n-1)+452n-1+3=14n+382n+2=7+12n+1,∴当n取1,2,3,5,11时,符合条件,∴符合条件的n的个数是5.5.若数列{a n}是等差数列,首项a1<0,a203+a204>0,a203·a204<0,则使前n项和S n<0的最大自然数n是________.解析:由a203+a204>0⇒a1+a406>0⇒S406>0,又由a1<0且a203·a204<0,知a203<0,a204>0,所以公差d>0,则数列{a n}的前203项都是负数,那么2a203=a1+a405<0,所以S405<0,所以使前n项和S n<0的最大自然数n=405.答案:4056.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若S4≤4,S5≥15,则a4的最小值为________.解析:S4=2(a1+a4)≤4⇒2a3-d≤2,S5=5a3≥15⇒a3≥3.因为2a3-d≤2,所以d-2a3≥-2,又因为a3≥3,所以2a3≥6,所以d≥4,所以a4=a3+d≥7,所以a4的最小值为7.答案:77.已知等差数列{a n}的公差d>0,前n项和为S n,且a2a3=45,S4=28.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若b n =S n n +c(c 为非零常数),且数列{b n }也是等差数列,求c 的值. 解:(1)∵S 4=28,∴(a 1+a 4)×42=28,a 1+a 4=14,a 2+a 3=14, 又a 2a 3=45,公差d >0,∴a 2<a 3,∴a 2=5,a 3=9,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+d =5,a 1+2d =9,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,d =4,∴a n =4n -3. (2)由(1),知S n =2n 2-n ,∴b n =S n n +c =2n 2-n n +c , ∴b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c. 又{b n }也是等差数列,∴b 1+b 3=2b 2,即2×62+c =11+c +153+c, 解得c =-12(c =0舍去).8.在等差数列{a n }中,a 10=23,a 25=-22.(1)数列{a n }前多少项和最大?(2)求{|a n |}的前n 项和S n .解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+9d =23,a 1+24d =-22,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=50,d =-3, ∴a n =a 1+(n -1)d =-3n +53.令a n >0,得n <533, ∴当n ≤17,n ∈N *时,a n >0;当n ≥18,n ∈N *时,a n <0,∴{a n }的前17项和最大.(2)当n ≤17,n ∈N *时,|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =na 1+n (n -1)2d =-32n 2+1032n . 当n ≥18,n ∈N *时,|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 17-a 18-a 19-…-a n =2(a 1+a 2+…+a 17)-(a 1+a 2+…+a n )=2⎝⎛⎭⎫-32×172+1032×17-⎝⎛⎭⎫-32n 2+1032n =32n 2-1032n +884. ∴S n=⎩⎨⎧ -32n 2+1032n ,n ≤17,n ∈N *,32n 2-1032n +884,n ≥18,n ∈N *.。
高中数学 2.3等差数列及前n项的和(1)同步练习新人教A版必修5 试题
心尺引州丑巴孔市中潭学校等差数列前n 项和公式1.等差数列的前n 项和的公式:=n S _________________________;或 =n S _________________________.2.等差数列的前n 项和的有关公式:〔1〕等差数列{}n a 中,232,,,.............m m m m m s s s s s --仍然为等差数列. 〔2〕由=n S d n n na 2)1(1-+可知:在数列{}n a 的前n 项和=n S C Bn An ++2中, 假设0=C ,那么{}n a 为等差数列.〔3〕等差数列{}n a 中,n s n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭仍然为等差数列.【课堂检测】1.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且164=a ,810=a ,那么13S 等于〔 〕 A.168B.156 C.78 D.152 2.设等差数列的通项公式n a n 420-=.那么该数列的前多少项和最大 〔 〕A.前三项 B.前四项或前五项 C.前五项D.前六项 3.等差数列{}n a 中,405=S ,1952=+a a ,那么=1a _____.4. 设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,假设==5935,95S S a a 则〔 〕 A 1 B 1- C 2 D 21 5.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,S 8=4a 3,a 7=-2,那么a 9=( ) A .-6 B .-4C .-2D .2 6.等差数列{}n a 满足244a a +=,3510a a +=,那么它的前10项的和10S =〔 〕A .138B .135C .95D .23 7.在数列{}n a 中,542n a n =-,212n a a a an bn ++⋅⋅⋅+=+,*n N ∈,其中a 、b 为常数,那么ab =〔 〕A . -1 B. 0 C. -2 D. 18. 记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,假设24S =,420S =,那么该数列的公差d =〔 〕 A .2B .3C .6D .7 9. 设数列{}n a 中,112,1n n a a a n +==++,那么通项n a = __________。
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高中数学学习材料唐玲出品2.3 等差数列的前n 项和(人教A 版必修5)一、选择题(每小题3分,共27分)1.已知数列{}n a 为等差数列,公差2d =-,n S 为其前n 项和.若1011S S =,则1a =( )A.18B.20C.22D.242.若11a =,2d =,224k k S S +-=,则k =( ) A.8 B.7 C.6 D.53.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1a =12,4S =20,则6S =( ) A.16 B.24 C.36 D.484.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知11m m a a -++-2ma =0,21m S -=38,则m =( )A.38B.20C.10D.95.数列{}n a 是等差数列,12324a a a ++=-,1819a a ++2078a =,则此数列的前20项和等于( )A.160B.180C.200D.2206.等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,当首项1a 和d 变化时,2811a a a ++是一个定值,则下列各数中也为定值的是( )A.7SB.8SC.13SD.15S7.已知等差数列{}n a 满足244a a +=,3510a a +=,则它的前10项的和10S =( )A.138B.135C.95D.238.已知一个等差数列的前四项之和为21,末四项之和为67,前n 项和为286,则项数n 为( ) A.24 B.26 C.27 D.289.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1OB a OA=200a OC +且,,A B C 三点共线(该直线不过点O ),则200S =( )A.100B.101C.200D.201二、填空题(每小题4分,共16分)10.在等差数列{}n a 中,10a >,d =12,n a =3,n S =152,则1a = ,n = . 11. 设等差数列的前n 项和为n S ,若972S =,则249a a a ++= .12.已知等差数列{}n a 的前n 项和为18,若3S =1,n a 123n n a a --++=,则n = .13.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为 . 三、解答题(共57分)14.(8分)在等差数列{}n a 中:(1)已知51058a a +=,4950a a +=,求10S ; (2)已知742S =,510n S =,345n a -=,求n .15.(8分) 已知}{n a 为等差数列,122,3a a ==,若在每相邻两项之间插入三个数,使它和原数列的项构成一个新的等差数列,求:(1)原数列的第12项是新数列的第几项?(2)新数列的第29项是原数列的第几项?16.(8分)已知等差数列{}n a , (1)若271221a a a ++=,求13S ; (2)若1575S =,求8a .17.(9分)已知在正整数数列{}n a 中,前n 项和n S 满足:n S =18(n a +2)2.(1)求证:{}n a 是等差数列;(2)若n b =12n a -30,求数列{}n b 前n 项和的最小值.18.(12分)设等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,且4S =-62, 6S =-75,求:(1)}{n a 的通项公式及前n 项和n S ;(2)|1a |+|2a |+|3a |+…+|14a |.19.(12分)已知数列{}n a 的前n 项和278n S n n =--. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n T .2.3 等差数列的前n和(人教A版必修5)答题纸得分:一、选择题二、填空题10. 11. 12. 13.三、解答题14.15.16.17.18.19.2.3 等差数列的前n项和(人教A版必修5)答案1.B 解析:由1011S S =,得1111100a S S =-=,111(111)0(10)(2)20a a d ⨯=+-=+--=.2.D 解析:∵ 212111(1)2(21)21(21)24424k k k k S S a a a kd a k d a k d k k ⨯⨯+++-=+=++++=++=++=+=,∴ 5k =.3.D 解析:设等差数列{}n a 的公差为d ,∵ 1a =12,4S =4×12+4×32d =2+6d =20,∴ d =3,故6S =6×12+6×52×3=48,故选D.4.C 解析:由等差数列的性质,得112m m m a a a -++=,∴ 22m m a a =.由题意得0m a ≠,∴ 2m a =.又21m S -=121(21)()2(21)22m m m a a a m --+-==2(21)m -=38,∴ m =10.5.B 解析:∵ {}n a 是等差数列,∴ 120219318a a a a a a +=+=+.又12324a a a ++=-,18192078a a a ++=,∴ 12021931854a a a a a a +++++=. ∴ 1203()54a a +=.∴ 12018a a +=.∴ 20S =12020()2a a +=180. 6.C 解析:由已知28111173183(6)3a a a a d a d a ++=+=+=为定值,则13S =11313()2a a +=137a 也为定值,故选C. 7.C 解析:设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,则24354,10.a a a a +=⎧⎪⎨+=⎪⎩①②②-①,得2d =6,∴ d =3.∴ 2411113242434a a a d a d a d a ⨯+=+++=+=+=.∴ 14a =-.∴ 10S =10×(-4)+10×92×3=-40+135=95.故选C.8.B 解析:设该等差数列为{}n a ,由题意得123421a a a a +++=,12367n n n n a a a a ---+++=. 又∵ 1213243n n n n a a a a a a a a ---+=+=+=+,∴ 14()216788n a a +=+=,∴ 122n a a +=, ∴ n S =1()2n n a a +11286n ==,∴ 26n =. 9.A 解析:∵ 1200OB a OA a OC =+,且,,A B C 三点共线, ∴ 12002001a a S +=,=1200200()2a a +100=.二、填空题10.23 解析:由题意,得1113(1)21511=(1),222a n na n n ⎧=+-⨯⎪⎪⎨⎪+⨯-⨯⎪⎩,解得12,3.a n =⎧⎨=⎩ 11.24 解析:∵ }{n a 是等差数列,972S =,599,S a ∴=58a =.∴2492945645()()324a a a a a a a a a a ++=++=++==. 12.27 解析:由题意得1()182n n n a a S +==. 由121233,1,n n n a a a a a a --++=⎧⎨++=⎩得13()4n a a +=,即1n a a +=43,故n =136362743n a a ==+. 13.3 解析:1357915S a a a a a 奇=++++=,24681030S a a a a a 偶=++++=,∴ 515S S d 偶奇-==,∴ 3d =.14.(1)解法一:由已知条件得510149121358,21150,a a a d a a a d +=+=⎧⎨+=+=⎩解得13,4.a d =⎧⎨=⎩∴ 10110S a =+10(101)2d ⨯-⨯103⨯=+1092⨯4210⨯=. 解法二:由已知条件得51011049110458,250,a a a a d a a a a d +=++=⎧⎨+=++=⎩∴ 11042a a +=,∴ 10S =11010()2a a ⨯+542210⨯==.解法三:由51049()()25850a a a a d +-+==-,得4d =; 由4950a a +=,得121150a d +=,∴ 13a =. 故10103S ⨯=+10942102⨯⨯=. (2)解:7S =177()2a a +4742a ==,∴ 46a =. ∴ n S =()()()14345510222-+++===6n n n a a n a a n .∴ 20n =.15.解:设新数列为{},4,)1(,3,2,1512511d b b d n b b a b a b b n n +=-+=====有根据则即3=2+4d ,∴ 14d =,∴ 172(1)44n n b n +=+-⨯=. 1(43)7(1)114n n a a n n -+=+-⨯=+=又,∴ 43n n a b -=.即原数列的第n 项为新数列的第(4n -3)项.(1)当n =12时,4n -3=4×12-3=45,故原数列的第12项为新数列的第45项; (2)由4n -3=29,得n =8,故新数列的第29项是原数列的第8项. 16.解:(1)∵ 21211372a a a a a +=+=,271221a a a ++=, ∴ 7321a =,即7a =7. ∴ 13S =11313()2a a +=71322a ⨯=91. (2)∵ 15S =11515()2a a +=81522a ⨯=75,∴ 8a =5. 17.(1)证明:由21(2)8n n S a =+,得2111(2)8n n S a --=+(n ≥2).当n ≥2时,n a =n S -1n S -=182(2)n a +-1821(2)n a -+,整理,得11()(4)0n n n n a a a a --+--=.∵ 数列{}n a 为正整数数列,∴ 10,n n a a +≠- ∴ 14n n a a --=,即{}n a 为等差数列.(2)解:∵ 1S =1821(2)a +,∴ 1a =1821(2)a +,解得1a =2.∴ n a =2+4(n -1)=4n -2.∴ n b =12n a -30=12(4n -2)-30=2n -31.令n b <0,得n <312. ∴ 15S 为前n 项和的最小值,即151215S b b b =+++=2(1+2+…+15)-15×31=-225. 18.解:设等差数列的首项为1a ,公差为d ,依题意得⎩⎨⎧-=+-=+,,75156626411d a d a解得120,3.=⎧⎨=⎩-a d(1)2)23320(2)(,233)1(11-+-=+=-=-+=n n n a a S n d n a a n n n 234322n n =-.(2){}120,3,n a d a n =-=∴的项随着的增大而增大.1Z 202300,32303(1)230,(),7,337+≤≥-≤+-≥∴≤≤∈=k k a a k k k k k 设且得且数.即第项及之前均为负∴ 123141278914||||||||()()a a a a a a a a a a ++++=-+++++++1472147S S =-=.19.解:(1)当n =1时,11a S ==-14; 当n ≥2时,1n n n a S S -=-=2n -8, 故n a =14(1),28(2).n n n -=⎧⎨-≥⎩(2)由n a =2n -8可知:当n ≤4时,n a ≤0;当n ≥5时,0n a >. ∴ 当1≤n ≤4时,278n n T S n n =-=-++;当n ≥5时,22444()2782(20)732n n n T S S S S S n n n n ⨯=-+-=-=----=-+.∴ n T =2278(14),732(5).n n n n n n ⎧-++≤≤⎪⎨-+≥⎪⎩。