等差数列高考真题及答案

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等差数列高考真题及答案
一、选择题
1.记S n为等差数列{a n}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则()A.a n=2n﹣5 B.a n=3n﹣10 C.S n=2n2﹣8n D.S n=n2﹣2n 2.已知a、b、c为实常数,数列{x n}的通项x n=an2+bn+c,n∈N*,则“存在k∈N*,使得x100+k、x200+k、x300+k成等差数列”的一个必要条件是()
A.a≥0 B.b≤0 C.c=0 D.a﹣2b+c=0 3.已知数列{a n}满足a n+a n+4=a n+1+a n+3(n∈N*),那么必有()A.{a n}是等差数列B.{a2n﹣1}是等差数列
C.{a2n}是等差数列D.{a3n}是等差数列
4.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a1=﹣11,a4+a6=﹣6,则当S n取最小值时,n等于()
A.6 B.7 C.8 D.9
5.已知两个等差数列{a n}和{b n}的前n项和分别为A n和B n,且,则使得为整数的正整数n的个数是()
A.2 B.3 C.4 D.5
6.若等差数列{a n}的前5项和S5=25,且a2=3,则a7=()
A.12 B.13 C.14 D.15
7.设{a n}是等差数列,若a2=3,a7=13,则数列{a n}前8项的和为()A.128 B.80 C.64 D.56
8.设等差数列{a n}的前n项和为S n,a1=4,S5≥S4≥S6,则公差d的取值范围是()A.B.C.D.[﹣1,0] 9.等差数列{a n}的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则{a n}前6项的和为()
A.﹣24 B.﹣3 C.3 D.8
10.设S n是公差为d(d≠0)的无穷等差数列{a n}的前n项和,则下列命题错误的是()A.若d<0,则数列{S n}有最大项
B.若数列{S n}有最大项,则d<0
C.若对任意n∈N*,均有S n>0,则数列{S n}是递增数列
D.若数列{S n}是递增数列,则对任意n∈N*,均有S n>0
11.已知等差数列{a n}中,a2=7,a4=15,则前10项的和S10=()A.100 B.210 C.380 D.400
12.已知等差数列{a n}中,a2+a8=8,则该数列前9项和S9等于()A.18 B.27 C.36 D.45
13.设{a n}(n∈N*)是等差数列,S n是其前n项的和,且S5<S6,S6=S7>S8,则下列结论错误的是()
A.d<0 B.a7=0
C.S9>S5D.S6与S7均为S n的最大值
14.在小于100的正整数中,能被3整除的所有各数之和为()A.1632 B.1683 C.3264 D.3366 15.设已知等差数列{a n}满足a1+a2+…+a101=0,则有()
A.a1+a101>0 B.a2+a102<0 C.a3+a99=0 D.a51=51 16.在等差数列{a n}中,已知a1=2,a2+a3=13,则a4+a5+a6等于()A.40 B.42 C.43 D.45
17.若互不相等的实数a,b,c成等差数列,c,a,b成等比数列,且a+3b+c=10,则a=()
A.4 B.2 C.﹣2 D.﹣4
二、填空题
18.设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{a n}的前n项和为S n,满足S5S6+15=0,则d的取值范围是.
19.已知{a n}为等差数列,a3+a8=22,a6=7,则a5=.
20.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a6=S3=12,则=.
21.在等差数列{a n}中,a1=7,公差为d,前n项和为S n,当且仅当n=8时S n取得最大值,则d的取值范围为.
22.设数列{a n},{b n}都是等差数列,若a1+b1=7,a3+b3=21,则a5+b5=.23.S n为等差数列a n的前n项和,S2=S6,a4=1则a5=.
24.在等差数列{a n}中,a5=3,a6=﹣2,则a4+a5+…+a10=.
25.已知等差数列{a n}的公差d≠0,且a1,a3,a9成等比数列,则的值
是.
26.在数列{a n}中,a n=4n﹣,a1+a2+…+a n=an2+bn,n∈N*,其中a,b为常数,则ab=.
27.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若S12=21,则a2+a5+a8+a11=.28.设数列{a n}的首项a1=﹣7,且满足a n+1=a n+2(n∈N),则a1+a2+…+a17=.
29.设等差数列{a n}的公差d是2,前n项的和为S n,则=.30.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S4≥10,S5≤15,则a4的最大值为.
三、解答题
31.记S n是公差不为0的等差数列{a n}的前n项和,若a3=S5,a2a4=S4.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式a n;
(Ⅱ)求使S n>a n成立的n的最小值.
32.已知数列{a n}是公差为2的等差数列.
(1)a1,a3,a4成等比数列,求a1的值;
(2)设a1=﹣19,数列{a n}的前n项和为S n.数列{b n}满足
,记c n=S n+2n﹣1•b n(n∈N*),求数列{c n}的最小项(即≤c n对任意n∈N*成立).
33.记等差数列{a n}的前n项和为S n,设S3=12,且2a1,a2,a3+1成等比数列,求S n.34.设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{a n}的前n项和为S n,满足S5S6+15=0.
(Ⅰ)若S5=5,求S6及a1;
(Ⅱ)求d的取值范围.
35.已知{a n}是公比为q的等比数列,且a1,a3,a2成等差数列.
(Ⅰ)求q的值;
(Ⅱ)设{b n}是以2为首项,q为公差的等差数列,其前n项和为S n,当n≥2时,比较S n与b n的大小,并说明理由.
36.设公差不为零的等差数列{a n},S n是数列{a n}的前n项和,且S32=9S2,S4=4S2,
求数列{a n}的通项公式.
37.已知等差数列{a n}中,a2=9,a5=21.
(1)求{a n}的通项公式;
(2)令b n=,求数列{b n}的前n项和S n.
38.设等差数列{a n}的首项a1及公差d都为整数,前n项和为S n.
(Ⅰ)若a11=0,S14=98,求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)若a1≥6,a11>0,S14≤77,求所有可能的数列{a n}的通项公式.
39.已知数列{a n}是等差数列,且a1=2,a1+a2+a3=12.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)令b n=a n x n(x∈R),求数列{b n}前n项和的公式.
40.(1)设a1,a2,…,a n是各项均不为零的n(n≥4)项等差数列,且公差d≠0,若将此数列删去某一项后得到的数列(按原来的顺序)是等比数列.
(i)当n=4时,求的数值;
(ii)求n的所有可能值.
(2)求证:对于给定的正整数n(n≥4),存在一个各项及公差均不为零的等差数列b1,b2,…,b n,其中任意三项(按原来的顺序)都不能组成等比数列.
参考答案与试题解析
一、选择题
1.记S n为等差数列{a n}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则()A.a n=2n﹣5 B.a n=3n﹣10 C.S n=2n2﹣8n D.S n=n2﹣2n 【分析】根据题意,设等差数列{a n}的公差为d,则有,求出首项和公差,然后求出通项公式和前n项和即可.
【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,
由S4=0,a5=5,得
,∴,
∴a n=2n﹣5,,
故选:A.
2.已知a、b、c为实常数,数列{x n}的通项x n=an2+bn+c,n∈N*,则“存在k∈N*,使得x100+k、x200+k、x300+k成等差数列”的一个必要条件是()
A.a≥0 B.b≤0 C.c=0 D.a﹣2b+c=0 【分析】由x100+k,x200+k,x300+k成等差数列,可得:2x200+k=x100+k+x300+k,代入化简即可得出.
【解答】解:存在k∈N*,使得x100+k、x200+k、x300+k成等差数列,可得:2[a(200+k)2+b(200+k)+c]=a(100+k)2+b(100+k)+c+a(300+k)2+b(300+k)+c,化为:a=0.
∴使得x100+k,x200+k,x300+k成等差数列的必要条件是a≥0.
故选:A.
3.已知数列{a n}满足a n+a n+4=a n+1+a n+3(n∈N*),那么必有()A.{a n}是等差数列B.{a2n﹣1}是等差数列
C.{a2n}是等差数列D.{a3n}是等差数列
【分析】通过a n+a n+4=a n+1+a n+3(n∈N*)可知a n+4﹣a n+1=a n+3﹣a n,进而可得a n+6
﹣a n+3=a n+3﹣a n,从而数列{a3n}是等差数列.
【解答】解:∵a n+a n+4=a n+1+a n+3(n∈N*),
∴a n+4﹣a n+1=a n+3﹣a n,
∴a n+5﹣a n+2=a n+4﹣a n+1,a n+6﹣a n+3=a n+5﹣a n+2,
∴a n+6﹣a n+3=a n+3﹣a n,
∴数列{a3n}是等差数列,
故选:D.
4.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a1=﹣11,a4+a6=﹣6,则当S n取最小值时,n等于()
A.6 B.7 C.8 D.9
【分析】条件已提供了首项,故用“a1,d”法,再转化为关于n的二次函数解得.【解答】解:设该数列的公差为d,则a4+a6=2a1+8d=2×(﹣11)+8d=﹣6,解得d=2,
所以,所以当n=6时,S n取最小值.故选:A.
5.已知两个等差数列{a n}和{b n}的前n项和分别为A n和B n,且,则使得为整数的正整数n的个数是()
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】由等差数列的性质和求和公式,将通项之比转化为前n项和之比,验证可得.
【解答】解:由等差数列的性质和求和公式可得:
===
===7+,
验证知,当n=1,2,3,5,11时为整数.
故选:D.
6.若等差数列{a n}的前5项和S5=25,且a2=3,则a7=()
A.12 B.13 C.14 D.15
【分析】利用等差数列的通项公式和前n项和公式,结合已知条件列出关于a1,d 的方程组,解出a1,d,然后代入通项公式求解即可.
【解答】解:设{a n}的公差为d,首项为a1,由题意得
,解得,
∴a7=1+6×2=13,
故选:B.
7.设{a n}是等差数列,若a2=3,a7=13,则数列{a n}前8项的和为()A.128 B.80 C.64 D.56
【分析】利用等差数列的通项公式,结合已知条件列出关于a1,d的方程组,求出a1,d,代入等差数列的前n项和公式即可求解.或利用等差数列的前n项和公式,结合等差数列的性质a2+a7=a1+a8求解.
【解答】解:解法1:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,
由等差数列的通项公式以及已知条件得,
解得,故s8=8+=64.
解法2:∵a2+a7=a1+a8=16,
∴s8=×8=64.
故选:C.
8.设等差数列{a n}的前n项和为S n,a1=4,S5≥S4≥S6,则公差d的取值范围是()A.B.C.D.[﹣1,0] 【分析】由,能求出公差d的取值范围.
【解答】解:∵等差数列{a n}的前n项和为S n,a1=4,S5≥S4≥S6,
∴,∴,
∴,
解得﹣1≤d≤﹣.
∴公差d的取值范围是[﹣1,﹣].
故选:A.
9.等差数列{a n}的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则{a n}前6项的和为()
A.﹣24 B.﹣3 C.3 D.8
【分析】利用等差数列通项公式、等比数列性质列出方程,求出公差,由此能求出{a n}前6项的和.
【解答】解:∵等差数列{a n}的首项为1,公差不为0.a2,a3,a6成等比数列,∴,
∴(a1+2d)2=(a1+d)(a1+5d),且a1=1,d≠0,
解得d=﹣2,
∴{a n}前6项的和为==﹣24.
故选:A.
10.设S n是公差为d(d≠0)的无穷等差数列{a n}的前n项和,则下列命题错误的是()A.若d<0,则数列{S n}有最大项
B.若数列{S n}有最大项,则d<0
C.若对任意n∈N*,均有S n>0,则数列{S n}是递增数列
D.若数列{S n}是递增数列,则对任意n∈N*,均有S n>0
【分析】由等差数列的求和公式可得S n=na1+d=n2+(a1+)n,可看作关于n的二次函数,由二次函数的性质逐个选项验证可得.
【解答】解:由等差数列的求和公式可得S n=na1+d=n2+(a1﹣)n,选项A,若d<0,由二次函数的性质可得数列{S n}有最大项,故正确;
选项B,若数列{S n}有最大项,则对应抛物线开口向下,则有d<0,故正确;
选项C,若对任意n∈N*,均有S n>0,对应抛物线开口向上,d>0,
可得数列{S n}是递增数列,故正确;
选项D,若数列{S n}是递增数列,则对应抛物线开口向上,
但不一定有任意n∈N*,均有S n>0,例如:是递增数列,但S1<0,故
错误.
故选:D.
11.已知等差数列{a n}中,a2=7,a4=15,则前10项的和S10=()A.100 B.210 C.380 D.400
【分析】由第二项和第四项的值可以求出首项和公差,写出等差数列前n项和公式,代入n=10得出结果.
【解答】解:d=,a1=3,
∴S10=
=210,
故选:B.
12.已知等差数列{a n}中,a2+a8=8,则该数列前9项和S9等于()A.18 B.27 C.36 D.45
【分析】根据等差数列的求和公式可知,要求s9,只需求出a1+a9,而已知a2+a8=8,利用等差数列的性质即可求解.
【解答】解:已知等差数列{a n}中,a2+a8=8,
∴a1+a9=8,则该数列前9项和S9==36,
故选:C.
13.设{a n}(n∈N*)是等差数列,S n是其前n项的和,且S5<S6,S6=S7>S8,则下列结论错误的是()
A.d<0 B.a7=0
C.S9>S5D.S6与S7均为S n的最大值
【分析】利用结论:n≥2时,a n=s n﹣s n﹣1,易推出a6>0,a7=0,a8<0,然后逐一分析各选项,排除错误答案.
【解答】解:由S5<S6得a1+a2+a3+…+a5<a1+a2++a5+a6,即a6>0,
又∵S6=S7,
∴a1+a2+…+a6=a1+a2+…+a6+a7,
∴a7=0,故B正确;
同理由S7>S8,得a8<0,
∵d=a7﹣a6<0,故A正确;
而C选项S9>S5,即a6+a7+a8+a9>0,可得2(a7+a8)>0,由结论a7=0,a8<0,显然C选项是错误的.
∵S5<S6,S6=S7>S8,∴S6与S7均为S n的最大值,故D正确;
故选:C.
14.在小于100的正整数中,能被3整除的所有各数之和为()A.1632 B.1683 C.3264 D.3366
【分析】在小于100的正整数中,能被3整除的数是等差数列3,6,9,…,99,由a1=3,d=3,a n=99,得n=33,由此能求出能被3整除的所有各数之和.
【解答】解:在小于100的正整数中,能被3整除的数是等差数列3,6,9, (99)
a1=3,d=3,a n=99,
∴a n=3+(n﹣1)×3=3n=99,解得n=33,
∴在小于100的正整数中,能被3整除的所有各数之和:
=1683.
故选:B.
15.设已知等差数列{a n}满足a1+a2+…+a101=0,则有()
A.a1+a101>0 B.a2+a102<0 C.a3+a99=0 D.a51=51 【分析】根据特殊数列a n=0可直接得到a3+a99=0,进而看得到答案.
【解答】解:取满足题意的特殊数列a n=0,即可得到a3+a99=0
选C.
16.在等差数列{a n}中,已知a1=2,a2+a3=13,则a4+a5+a6等于()A.40 B.42 C.43 D.45
【分析】先根据a1=2,a2+a3=13求得d和a5,进而根据等差中项的性质知a4+a5+a6=3a5求得答案.
【解答】解:在等差数列{a n}中,已知a1=2,a2+a3=13,
得d=3,a5=14,
∴a4+a5+a6=3a5=42.
故选:B.
17.若互不相等的实数a,b,c成等差数列,c,a,b成等比数列,且a+3b+c=10,则a=()
A.4 B.2 C.﹣2 D.﹣4
【分析】因为a,b,c成等差数列,且其和已知,故可设这三个数为b﹣d,b,b+d,再根据已知条件寻找关于b,d的两个方程,通过解方程组即可获解.
【解答】解:由互不相等的实数a,b,c成等差数列,可设a=b﹣d,c=b+d,由题设得,

解方程组得,或,
∵d≠0,
∴b=2,d=6,
∴a=b﹣d=﹣4,
故选:D.
二、填空题
18.设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{a n}的前n项和为S n,满足S5S6+15=0,则d的取值范围是.
【分析】由题设知(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,即2a12+9a1d+10d2+1=0,由此导出d2≥8,从而能够得到d的取值范围.
【解答】解:因为S5S6+15=0,
所以(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,整理得2a12+9a1d+10d2+1=0,
此方程可看作关于a1的一元二次方程,它一定有根,故有Δ=(9d)2﹣4×2×(10d2+1)=d2﹣8≥0,
整理得d2≥8,解得d≥2,或d≤﹣2
则d的取值范围是.
故答案案为:.
19.已知{a n}为等差数列,a3+a8=22,a6=7,则a5=15.
【分析】根据等差中项的性质可知a3+a8=a5+a6,把a3+a8=22,a6=7代入即可求得a5.
【解答】解:∵{a n}为等差数列,
∴a3+a8=a5+a6
∴a5=a3+a8﹣a6=22﹣7=15
20.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a6=S3=12,则=1.
【分析】先用数列的通项公式表示出a6和S3,进而求得a1和d,根据等差数列求和公式求得S n,代入到答案可得.
【解答】解:依题意可知,
解得a1=2,d=2
∴S n=n(n+1)
∴=
∴==1
故答案为1
21.在等差数列{a n}中,a1=7,公差为d,前n项和为S n,当且仅当n=8时S n取得最大值,则d的取值范围为(﹣1,﹣).
【分析】根据题意当且仅当n=8时S n取得最大值,得到S7<S8,S9<S8,联立得不等式方程组,求解得d的取值范围.
【解答】解:∵S n=7n+,当且仅当n=8时S n取得最大值,
∴,即,解得:,
综上:d的取值范围为(﹣1,﹣).
22.设数列{a n},{b n}都是等差数列,若a1+b1=7,a3+b3=21,则a5+b5=35.【分析】根据等差数列的通项公式,可设数列{a n}的公差为d1,数列{b n}的公差为d2,根据a1+b1=7,a3+b3=21,可得2(d1+d2)=21﹣7=14.最后可得a5+b5=a3+b3+2(d1+d2)=2+14=35.
【解答】解:∵数列{a n},{b n}都是等差数列,
∴设数列{a n}的公差为d1,设数列{b n}的公差为d2,
∴a3+b3=a1+b1+2(d1+d2)=21,
而a1+b1=7,可得2(d1+d2)=21﹣7=14.
∴a5+b5=a3+b3+2(d1+d2)=21+14=35
故答案为:35
23.S n为等差数列a n的前n项和,S2=S6,a4=1则a5=﹣1.
【分析】由S2=S6,a4=1,先求出首项和公差,然后再求a5的值.
【解答】解:由题设知,
∴a1=7,d=﹣2,
a5=7+4×(﹣2)=﹣1.
故答案为:﹣1.
24.在等差数列{a n}中,a5=3,a6=﹣2,则a4+a5+…+a10=﹣49.【分析】先根据a5=3,a6=﹣2,进而根据等差数列的求和公式根据a4+a5+…+a10=S10﹣S3求得答案.
【解答】解:由题意知,解得a1=23,d=﹣5
∴a4+a5+…+a10=S10﹣S3=﹣=﹣49
故答案为﹣49
25.已知等差数列{a n}的公差d≠0,且a1,a3,a9成等比数列,则的值是.
【分析】由a1,a3,a9成等比数列求得a1与d的关系,再代入即可.
【解答】解:∵a1,a3,a9成等比数列,
∴(a1+2d)2=a1•(a1+8d),
∴a1=d,
∴=,
故答案是:.
26.在数列{a n}中,a n=4n﹣,a1+a2+…+a n=an2+bn,n∈N*,其中a,b为常数,则ab=﹣1.
【分析】由题意可知,数列{a n}为等差数列,故根据等差数列的前n项和公式可得s n的表达式,又已知a1+a2+…+a n=an2+bn,利用对应系数相等进行求解.
【解答】解:∵a n=4n﹣,
∴数列{a n}为等差数列,a1=,d=4,
∴,
∴,
∴ab=﹣1.
故答案为﹣1.
27.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若S12=21,则a2+a5+a8+a11=7.【分析】由s12解得a1+a12,再由等差数列的性质得出结果.
【解答】解:由题意得,

故答案是7
28.设数列{a n}的首项a1=﹣7,且满足a n+1=a n+2(n∈N),则a1+a2+…+a17=153.【分析】根据a n+1=a n+2得到a n+1﹣a n=2,根据等差数列的定义可知此数列为等差数列,根据首项与公差,利用等差数列的前n项和的公式即可求出值.
【解答】解:根据a n+1=a n+2得到此数列为首项a1=﹣7,公差d=a n+1﹣a n=2的等差数列,
则S17=a1+a2+…+a17=17×(﹣7)+×2=153
故答案为:153
29.设等差数列{a n}的公差d是2,前n项的和为S n,则=3.【分析】由首项a1和公差d等于2,利用等差数列的通项公式及前n项和的公式表示出a n和S n,然后把表示的式子代入到极限中,求出极限的值即可.
【解答】解:由公差d=2,得到a n=a1+2(n﹣1)=2n+a1﹣2,S n=na1+×2=n2+n(a1﹣1)
则==
=3
故答案为3.
30.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S4≥10,S5≤15,则a4的最大值为4.【分析】利用等差数列的前n项和公式变形为不等式,再利用消元思想确定d或a1的范围,a4用d或a1表示,再用不等式的性质求得其范围.
【解答】解:∵等差数列{a n}的前n项和为S n,且S4≥10,S5≤15,
∴,


∴,5+3d≤6+2d,d≤1
∴a4≤3+d≤3+1=4故a4的最大值为4,
故答案为:4.
三、解答题
31.记S n是公差不为0的等差数列{a n}的前n项和,若a3=S5,a2a4=S4.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式a n;
(Ⅱ)求使S n>a n成立的n的最小值.
【分析】(Ⅰ)直接利用等差数列的性质和前n项和的应用求出数列的通项公式;
(Ⅱ)直接利用作差法的应用和数列的分解因式的应用求出结果.
【解答】解:(Ⅰ)数列S n是公差d不为0的等差数列{a n}的前n项和,若a3=S5,a2a4=S4.
根据等差数列的性质,a3=S5=5a3,故a3=0,
根据a2a4=S4可得(a3﹣d)(a3+d)=(a3﹣2d)+(a3﹣d)+a3+(a3+d),
整理得﹣d2=﹣2d,可得d=2(d=0不合题意),
故a n=a3+(n﹣3)d=2n﹣6.
(Ⅱ)a n=2n﹣6,a1=﹣4,
S n=﹣4n+×2=n2﹣5n,
S n>a n,即n2﹣5n>2n﹣6,
整理可得n2﹣7n+6>0,
当n>6或n<1时,S n>a n成立,
由于n为正整数,
故n的最小正值为7.
32.已知数列{a n}是公差为2的等差数列.
(1)a1,a3,a4成等比数列,求a1的值;
(2)设a1=﹣19,数列{a n}的前n项和为S n.数列{b n}满足
,记c n=S n+2n﹣1•b n(n∈N*),求数列{c n}的最小项(即≤c n对任意n∈N*成立).
【分析】(1)利用等差数列通项公式和等比数列性质能求出首项a1的值.
(2)由已知利用累加法能求出b n=2﹣()n﹣1.从而能求出c n﹣c n﹣1=2n﹣19+2n,由此能求出数列{c n}的最小项.
【解答】解:(1)∵数列{a n}是公差为2的等差数列.a1,a3,a4成等比数列,∴.
解得d=2,a1=﹣8
(2)b n=b1+(b2﹣b1)+(b3﹣b2)+…+(b n﹣b n﹣1)
=1+

=2﹣()n﹣1.


=2n﹣19+2n
由题意n≥5,上式大于零,即c5<c6<…<c n,
进一步,2n+2n是关于n的增函数,
∵2×4+24=24>19,2×3+23=14<19,
∴c1>c2>c3>c4<c5<…<c9<c10<…<c n,
∴.
33.记等差数列{a n}的前n项和为S n,设S3=12,且2a1,a2,a3+1成等比数列,求S n.【分析】由2a1,a2,a3+1成等比数列,可得a22=2a1(a3+1),结合s3=12,可列出关于a1,d的方程组,求出a1,d,进而求出前n项和s n.
【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,由题意得
,解得或,
∴s n=n(3n﹣1)或s n=2n(5﹣n).
34.设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{a n}的前n项和为S n,满足S5S6+15=0.
(Ⅰ)若S5=5,求S6及a1;
(Ⅱ)求d的取值范围.
【分析】(I)根据附加条件,先求得s6再求得a6分别用a1和d表示,再解关于a1和d的方程组.
(II)所求问题是d的范围,所以用“a1,d”法.
【解答】解:(Ⅰ)由题意知S6==﹣3,
a6=S6﹣S5=﹣8
所以
解得a1=7
所以S6=﹣3,a1=7;
(Ⅱ)因为S5S6+15=0,
所以(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,
整理得,即,
因为,所以,
解得d≤﹣2或d≥2
故d的取值范围为d≤﹣2或d≥2.
35.已知{a n}是公比为q的等比数列,且a1,a3,a2成等差数列.
(Ⅰ)求q的值;
(Ⅱ)设{b n}是以2为首项,q为公差的等差数列,其前n项和为S n,当n≥2时,比较S n与b n的大小,并说明理由.
【分析】(1)由题意可知2a3=a1+a2,根据等比数列通项公式代入a1和q,进而可求得q.
(II)讨论当q=1和q=﹣,时分别求得S n和b n,进而根据S n﹣b n与0的关系判断S n与b n的大小,
【解答】解:(1)由题意可知,2a3=a1+a2,即a1(2q2﹣q﹣1)=0,∴q=1或q =﹣;
(II)q=1时,S n=2n+=,∵n≥2,∴S n﹣b n=S n﹣1=
>0
当n≥2时,S n>b n.
若q=﹣,则S n=,同理S n﹣b n=.
∴2≤n≤9时,S n>b n,n=10时,S n=b n,n≥11时,S n<b n.
36.设公差不为零的等差数列{a n},S n是数列{a n}的前n项和,且S32=9S2,S4=4S2,求数列{a n}的通项公式.
【分析】设出等差数列的首项和公差,利用等差数列的前n项和的公式由S32=9S2,S4=4S2列出关于首项和公差的方程,解出首项和公差即可得到等差数列的通项公式.【解答】解:设数列{a n}的公差为d(d≠0),首项为a1,
由已知得:.
解之得:或(舍)
∴.
37.已知等差数列{a n}中,a2=9,a5=21.
(1)求{a n}的通项公式;
(2)令b n=,求数列{b n}的前n项和S n.
【分析】(1)设出数列的公差,分别根据等差数列的通项公式表示出a2和a5联立方程求得和a1和d,则数列的通项公式可得.
(2)把(1)中求得的a n代入b n=2an中求得b n,判断出数列{b n}为等比数列,进而利用等比数列的求和公式求得前n项的和.
【解答】解:(1)设数列{a n}的公差为d,由题意得
解得a1=5,d=4,
∴{a n}的通项公式为a n=4n+1.
(2)由a n=4n+1得
b n=24n+1,
∴{b n}是首项为b1=25,公比q=24的等比数列.
∴S n=.
38.设等差数列{a n}的首项a1及公差d都为整数,前n项和为S n.
(Ⅰ)若a11=0,S14=98,求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)若a1≥6,a11>0,S14≤77,求所有可能的数列{a n}的通项公式.
【分析】(Ⅰ)本题是关于等差数列的基本量的运算,设出题目中的首项和公差,根据第十一项和前十四项的和两个数据列出方程组,解出首项和公差的值,写出数列的通项.
(Ⅱ)根据三个不等关系,写出关于首项和公差的不等式组,解不等式组,得到一个范围,根据{a n}的首项a1及公差d都为整数得到所有可能的结果,写出通项公式.【解答】解:(Ⅰ)由S14=98得2a1+13d=14,
又a11=a1+10d=0,
∴解得d=﹣2,a1=20.
∴{a n}的通项公式是a n=22﹣2n,
(Ⅱ)由


由①+②得﹣7d<11.
即d>﹣.
由①+③得13d≤﹣1
即d≤﹣
于是﹣<d≤﹣
又d∈Z,故
d=﹣1 ④
将④代入①②得10<a1≤12.
又a1∈Z,故a1=11或a1=12.
∴所有可能的数列{a n}的通项公式是
a n=12﹣n和a n=13﹣n,
39.已知数列{a n}是等差数列,且a1=2,a1+a2+a3=12.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)令b n=a n x n(x∈R),求数列{b n}前n项和的公式.
【分析】(1)本题是一个数列的基本量的运算,根据题目所给的首项和前连续三项的值,写出关于公差的方程,解方程可得结果.
(2)构造一个新数列,观察这个数列是有一个等差数列和一个等比数列的积构成的,这种结构要用错位相减法求的结果,解题时注意等比数列的公比与1的关系,进行讨论.
【解答】解:(1)设数列{a n}的公差为d,
则a1+a2+a3=3a1+3d=12.
又a1=2,得d=2.
∴a n=2n.
(2)当x=0时,b n=0,S n=0,
当x≠0时,令S n=b1+b2+…+b n,
则由b n=a n x n=2nx n,得
S n=2x+4x2++(2n﹣2)x n﹣1+2nx n,①
xS n=2x2+4x3++(2n﹣2)x n+2nx n+1.②
当x≠1时,①式减去②式,得
(1﹣x)S n=2(x+x2++x n)﹣2nx n+1
=﹣2nx n+1.
∴S n=﹣.
当x=1时,S n=2+4++2n=n(n+1).
综上可得,当x=1时,S n=n(n+1);
当x≠1时,S n=﹣.
40.(1)设a1,a2,…,a n是各项均不为零的n(n≥4)项等差数列,且公差d≠0,若将此数列删去某一项后得到的数列(按原来的顺序)是等比数列.
(i)当n=4时,求的数值;
(ii)求n的所有可能值.
(2)求证:对于给定的正整数n(n≥4),存在一个各项及公差均不为零的等差数列b1,b2,…,b n,其中任意三项(按原来的顺序)都不能组成等比数列.
【分析】(1)根据题意,对n=4,n=5时数列中各项的情况逐一讨论,利用反证法结合等差数列的性质进行论证,进而推广到n≥4的所有情况.
(2)利用反证法结合等差数列的性质进行论证即可.
【解答】解:(1)①当n=4时,a1,a2,a3,a4中不可能删去首项或末项,否则等差数列中连续三项成等比数列,则推出d=0.
若删去a2,则a32=a1•a4,即(a1+2d)2=a1•(a1+3d)化简得a1+4d=0,得
若删去a3,则a22=a1•a4,即(a1+d)2=a1•(a1+3d)化简得a1﹣d=0,得
综上,得或.
②当n=5时,a1,a2,a3,a4,a5中同样不可能删去a1,a2,a4,a5,否则出现连续
三项.
若删去a3,则a1•a5=a2•a4,即a1(a1+4d)=(a1+d)•(a1+3d)化简得3d2=0,因为d≠0,所以a3不能删去;
当n≥6时,不存在这样的等差数列.事实上,在数列a1,a2,a3,…,a n﹣2,a n﹣1,
a n中,由于不能删去首项或末项,
若删去a2,则必有a1•a n=a3•a n﹣2,这与d≠0矛盾;
同样若删去a n﹣1也有a1•a n=a3•a n﹣2,这与d≠0矛盾;
若删去a3,…,a n﹣2中任意一个,则必有a1•a n=a2•a n﹣1,这与d≠0矛盾.(或者说:当n≥6时,无论删去哪一项,剩余的项中必有连续的三项)
综上所述,n=4.
(2)假设对于某个正整数n,存在一个公差为d的n项等差数列b1,b2,b n,其中
b x+1,b y+1,b z+1(0≤x<y<z≤n﹣1)为任意三项成等比数列,则b2y+1=b x+1•b z+1,
即(b1+yd)2=(b1+xd)•(b1+zd),化简得(y2﹣xz)d2=(x+z﹣2y)b1d(*)由b1d≠0知,y2﹣xz与x+z﹣2y同时为0或同时不为0
当y2﹣xz与x+z﹣2y同时为0时,有x=y=z与题设矛盾.
故y2﹣xz与x+z﹣2y同时不为0,所以由(*)得
因为0≤x<y<z≤n﹣1,且x、y、z为整数,所以上式右边为有理数,从而为有
理数.
于是,对于任意的正整数n(n≥4),只要为无理数,相应的数列就是满足题意
要求的数列.
例如n项数列1,,,…,满足要求.。

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