2014届一轮复习数学试题选编12等差数列及其前n项和(教师版)

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高考数学一轮复习专题:等差数列及其前n项和(教案及同步练习)

高考数学一轮复习专题:等差数列及其前n项和(教案及同步练习)

1.等差数列的定义一般地,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.2.等差数列的通项公式如果等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,那么它的通项公式是a n =a 1+(n -1)d .3.等差中项由三个数a ,A ,b 组成的等差数列可以看成最简单的等差数列.这时,A 叫做a 与b 的等差中项.4.等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n .(3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则{a 2n }也是等差数列,公差为2d .(4)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列.(5)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.(6)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…构成等差数列.5.等差数列的前n 项和公式设等差数列{a n }的公差为d ,其前n 项和S n =n (a 1+a n )2或S n =na 1+n (n -1)2d . 6.等差数列的前n 项和公式与函数的关系S n =d 2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n . 数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn (A ,B 为常数).7.等差数列的前n 项和的最值在等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,则S n 存在最大值;若a 1<0,d >0,则S n 存在最小值.【知识拓展】等差数列的四种判断方法(1)定义法:a n +1-a n =d (d 是常数)⇔{a n }是等差数列.(2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2 (n ∈N *)⇔{a n }是等差数列.(3)通项公式:a n =pn +q (p ,q 为常数)⇔{a n }是等差数列.(4)前n 项和公式:S n =An 2+Bn (A ,B 为常数)⇔{a n }是等差数列.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若一个数列从第二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 }的单调性是由公差d 决定的.( √ )(3)等差数列的前n 项和公式是常数项为0的二次函数.( × )(4)已知等差数列{a n }的通项公式a n =3-2n ,则它的公差为-2.( √ )1.在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6等于( )A .-1B .0C .1D .6答案 B解析 由等差数列的性质,得a 6=2a 4-a 2=2×2-4=0,故选B.2.(教材改编)设数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a 6=2且S 5=30,则S 8等于( )A .31B .32C .33D .34 答案 B解析 由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+5d =2,5a 1+10d =30,解得⎩⎨⎧ a 1=263,d =-43,∴S 8=8a 1+8×72d =32. 3.(2016·全国乙卷)已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100等于( )A .100B .99C .98D .97答案 C解析 由等差数列性质,知S 9=9(a 1+a 9)2=9×2a 52=9a 5=27,得a 5=3,而a 10=8,因此公差d =a 10-a 510-5=1, ∴a 100=a 10+90d =98,故选C.4.设数列{a n }是等差数列,若a 3+a 4+a 5=12,则a 1+a 2+…+a 7等于( )A .14B .21C .28D .35答案 C∴a 1+a 2+…+a 7=7a 4=28.5.若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大. 答案 8解析 因为数列{a n }是等差数列,且a 7+a 8+a 9=3a 8>0,所以a 8>0.又a 7+a 10=a 8+a 9<0,所以a 9<0.故当n =8时,其前n 项和最大.题型一 等差数列基本量的运算例1 (1)在数列{a n }中,若a 1=-2,且对任意的n ∈N *有2a n +1=1+2a n ,则数列{a n }前10项的和为( )A .2B .10 C.52 D.54(2)(2016·北京)已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和.若a 1=6,a 3+a 5=0,则S 6=________.答案 (1)C (2)6解析 (1)由2a n +1=1+2a n 得a n +1-a n =12, 所以数列{a n }是首项为-2,公差为12的等差数列, 所以S 10=10×(-2)+10×(10-1)2×12=52. (2)∵a 3+a 5=2a 4=0,∴a 4=0.又a 1=6,∴a 4=a 1+3d =0,∴d =-2.∴S 6=6×6+6×(6-1)2×(-2)=6. 思维升华 等差数列运算问题的通性通法(1)等差数列运算问题的一般求法是设出首项a 1和公差d ,然后由通项公式或前n 项和公式转化为方程(组)求解.(2)等差数列的通项公式及前n 项和公式,共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想解决问题.(1)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(2)(2016·江苏)已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+a 22=-3,S 5=10,则a 9的值是________. 答案 (1)C (2)20∴S 7=7(a 1+a 7)2=49. (2)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+(a 1+d )2=-3,5a 1+5×42d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-4,d =3, 则a 9=a 1+8d =-4+8×3=20.题型二 等差数列的判定与证明例2 已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *). (1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }中的最大项和最小项,并说明理由.(1)证明 因为a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *), b n =1a n -1(n ∈N *), 所以b n +1-b n =1a n +1-1-1a n -1=1(2-1a n)-1-1a n -1=a n a n -1-1a n -1=1. 又b 1=1a 1-1=-52. 所以数列{b n }是以-52为首项,1为公差的等差数列. (2)解 由(1)知b n =n -72, 则a n =1+1b n =1+22n -7. 设f (x )=1+22x -7, 则f (x )在区间(-∞,72)和(72,+∞)上为减函数. 所以当n =3时,a n 取得最小值-1,当n =4时,a n 取得最大值3.引申探究本例中,若将条件变为a 1=35,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),试求数列{a n }的通项公式. 解 由已知可得a n +1n +1=a n n+1,即a n +1n +1-a n n=1,又a 1=35, ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以a 11=35为首项,1为公差的等差数列, ∴a n n =35+(n -1)·1=n -25, ∴a n =n 2-25n . 思维升华 等差数列的四个判定方法(1)定义法:证明对任意正整数n 都有a n +1-a n 等于同一个常数.(2)等差中项法:证明对任意正整数n 都有2a n +1=a n +a n +2后,可递推得出a n +2-a n +1=a n +1-a n =a n -a n -1=a n -1-a n -2=…=a 2-a 1,根据定义得出数列{a n }为等差数列.(3)通项公式法:得出a n =pn +q 后,得a n +1-a n =p 对任意正整数n 恒成立,根据定义判定数列{a n }为等差数列.(4)前n 项和公式法:得出S n =An 2+Bn 后,根据S n ,a n 的关系,得出a n ,再使用定义法证明数列{a n }为等差数列.(1)在数列{a n }中,若a 1=1,a 2=12,2a n +1=1a n +1a n +2(n ∈N *),则该数列的通项为( ) A .a n =1nB .a n =2n +1C .a n =2n +2D .a n =3n答案 A解析 由已知式2a n +1=1a n +1a n +2可得 1a n +1-1a n =1a n +2-1a n +1,知{1a n }是首项为1a 1=1,公差为1a 2-1a 1=2-1=1的等差数列,所以1a n =n ,即a n =1n . (2)数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n +2=2a n +1-a n +2.①设b n =a n +1-a n ,证明{b n }是等差数列;②求{a n }的通项公式.①证明 由a n +2=2a n +1-a n +2,得a n +2-a n +1=a n +1-a n +2,即b n +1=b n +2.又b 1=a 2-a 1=1,所以{b n }是首项为1,公差为2的等差数列.②解 由①得b n =1+2(n -1)=2n -1,即a n +1-a n =2n -1.于是∑n k =1 (a k +1-a k )=∑nk =1(2k -1), 所以a n +1-a 1=n 2,即a n +1=n 2+a 1.又a 1=1,所以{a n }的通项公式为a n =n 2-2n +2.题型三 等差数列性质的应用命题点1 等差数列项的性质例3 (1)(2015·广东)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8=________.(2)已知{a n },{b n }都是等差数列,若a 1+b 10=9,a 3+b 8=15,则a 5+b 6=________.答案 (1)10 (2)21解析 (1)因为{a n }是等差数列,所以a 3+a 7=a 4+a 6=a 2+a 8=2a 5,a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=5a 5=25,所以a 5=5,故a 2+a 8=2a 5=10.(2)因为{a n },{b n }都是等差数列,所以2a 3=a 1+a 5,2b 8=b 10+b 6,所以2(a 3+b 8)=(a 1+b 10)+(a 5+b 6),即2×15=9+(a 5+b 6),解得a 5+b 6=21.命题点2 等差数列前n 项和的性质例4 (1)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=-12,S 9=45,则S 12=________.(2)在等差数列{a n }中,a 1=-2 018,其前n 项和为S n ,若S 1212-S 1010=2,则S 2 018的值等于( ) A .-2 018B .-2 016C .-2 019D .-2 017 答案 (1)114 (2)A解析 (1)因为{a n }是等差数列,所以S 3,S 6-S 3,S 9-S 6,S 12-S 9成等差数列,所以2(S 6-S 3)=S 3+(S 9-S 6),即2(S 6+12)=-12+(45-S 6),解得S 6=3.又2(S 9-S 6)=(S 6-S 3)+(S 12-S 9),即2×(45-3)=(3+12)+(S 12-45),解得S 12=114.(2)由题意知,数列{S n n}为等差数列,其公差为1, ∴S 2 0182 018=S 11+(2 018-1)×1 =-2 018+2 017=-1.∴S 2 018=-2 018.思维升华 等差数列的性质(1)项的性质:在等差数列{a n }中,a m -a n =(m -n )d ⇔a m -a n m -n=d (m ≠n ),其几何意义是点(n ,a n ),(m ,a m )所在直线的斜率等于等差数列的公差.(2)和的性质:在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,则①S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1);②S 2n -1=(2n -1)a n .(1)在等差数列{a n }中,已知a 4+a 8=16,则该数列前11项和S 11等于( )A .58B .88C .143D .176(2)等差数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,若S n T n =3n -22n +1,则a 7b 7等于( ) A.3727B.3828C.3929D.4030答案 (1)B (2)A解析 (1)S 11=11(a 1+a 11)2=11(a 4+a 8)2=11×162=88. (2)a 7b 7=2a 72b 7=a 1+a 13b 1+b 13=a 1+a 132×13b 1+b 132×13=S 13T 13 =3×13-22×13+1=3727.6.等差数列的前n 项和及其最值考点分析 公差不为0的等差数列,求其前n 项和与最值在高考中时常出现.题型有小题,也有大题,难度不大.典例1 (1)在等差数列{a n }中,2(a 1+a 3+a 5)+3(a 7+a 9)=54,则此数列前10项的和S 10等于( )A .45B .60C .75D .90 (2)在等差数列{a n }中,S 10=100,S 100=10,则S 110=________.解析 (1)由题意得a 3+a 8=9,所以S 10=10(a 1+a 10)2=10(a 3+a 8)2=10×92=45. (2)方法一 设数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,则⎩⎨⎧10a 1+10×92d =100,100a 1+100×992d =10,解得⎩⎨⎧ a 1=1 099100,d =-1150.所以S 110=110a 1+110×1092d =-110. 方法二 因为S 100-S 10=(a 11+a 100)×902=-90, 所以a 11+a 100=-2,所以S 110=(a 1+a 110)×1102=(a 11+a 100)×1102=-110. 答案 (1)A (2)-110典例2 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 取得最大值,并求出它的最大值.规范解答解 ∵a 1=20,S 10=S 15,∴10×20+10×92d =15×20+15×142d , ∴d =-53. 方法一 由a n =20+(n -1)×⎝⎛⎭⎫-53=-53n +653, 得a 13=0.即当n ≤12时,a n >0,当n ≥14时,a n <0.∴当n =12或n =13时,S n 取得最大值,且最大值为S 12=S 13=12×20+12×112×⎝⎛⎭⎫-53 =130.方法二 S n =20n +n (n -1)2·⎝⎛⎭⎫-53 =-56n 2+1256n =-56⎝⎛⎭⎫n -2522+3 12524. ∵n ∈N *,∴当n =12或n =13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130.方法三 由S 10=S 15,得a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0.∴5a 13=0,即a 13=0.∴当n =12或n =13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130.1.(2016·重庆一诊)在数列{a n }中,a n +1-a n =2,a 2=5,则{a n }的前4项和为( )A .9B .22C .24D .32 答案 C解析 由a n +1-a n =2,知{a n }为等差数列且公差d =2,∴由a 2=5,得a 1=3,a 3=7,a 4=9,∴前4项和为3+5+7+9=24,故选C.2.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何?”其意思为:“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位)这个问题中,甲所得为( )A.54钱B.53钱C.32钱D.43钱 答案 D解析 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,依题意有⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+d =3a 1+9d ,2a 1+d =52,⎩⎨⎧ a 1=43,d =-16,故选D.3.(2017·佛山调研)已知等差数列{a n }满足a 2=3,S n -S n -3=51(n >3),S n =100,则n 的值为( )A .8B .9C .10D .11答案 C解析 由S n -S n -3=51,得a n -2+a n -1+a n =51,所以a n -1=17,又a 2=3,S n =n (a 2+a n -1)2=100,解得n =10. 4.在等差数列{a n }中,a 9=12a 12+6,则数列{a n }的前11项和S 11等于( ) A .24B .48C .66D .132 答案 D解析 方法一 由a 1+8d =12(a 1+11d )+6,得a 1+5d =12,∴a 1=12-5d .又S 11=11a 1+11×102d =11a 1+55d =11(12-5d )+55d =132.方法二 由a 9=12a 12+6,得2a 9-a 12=12. 由等差数列的性质得,a 6+a 12-a 12=12,a 6=12,S 11=11(a 1+a 11)2=11×2a 62=132,故选D. 5.已知数列{a n }满足a n +1=a n -57,且a 1=5,设{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 取得最大值的序号n 的值为( )A .7B .8C .7或8D .8或9答案 C解析 由题意可知数列{a n }是首项为5,公差为-57的等差数列,所以a n =5-57(n -1)=40-5n 7,该数列前7项是正数项,第8项是0,从第9项开始是负数项,所以S n 取得最大值时,n =7或n =8,故选C.*6.设等差数列{a n }满足a 1=1,a n >0(n ∈N *),其前n 项和为S n ,若数列{S n }也为等差数列,则S n +10a 2n的最大值是( )A .310B .212C .180D .121 答案 D解析 设数列{a n }的公差为d ,依题意得2S 2=S 1+S 3,因为a 1=1,所以22a 1+d =a 1+3a 1+3d , 化简可得d =2a 1=2,所以a n =1+(n -1)×2=2n -1,S n =n +n (n -1)2×2=n 2, 所以S n +10a 2n =(n +10)2(2n -1)2=(n +102n -1)2 =⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤12(2n -1)+2122n -12 =14⎝⎛⎭⎫1+212n -12≤121, 故选D.7.(2015·安徽)已知数列{a n }中,a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),则数列{a n }的前9项和等于________.答案 27解析 由题意知数列{a n }是以1为首项,以12为公差的等差数列,∴S 9=9×1+9×82×12=9+18=27.8.已知数列{a n }中,a 1=1且1a n +1=1a n +13(n ∈N *),则a 10=________. 答案 14解析 由已知得1a 10=1a 1+(10-1)×13=1+3=4,故a 10=14.9.设数列{a n }的通项公式为a n =2n -10(n ∈N *),则|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=________. 答案 130解析 由a n =2n -10(n ∈N *)知{a n }是以-8为首项,2为公差的等差数列,又由a n =2n -10≥0,得n ≥5,∴当n ≤5时,a n ≤0,当n >5时,a n >0,∴|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=-(a 1+a 2+a 3+a 4)+(a 5+a 6+…+a 15)=20+110=130.10.设等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意自然数n 都有S n T n =2n -34n -3,则a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4的值为________. 答案1941解析 ∵{a n },{b n }为等差数列, ∴a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=a 92b 6+a 32b 6=a 9+a 32b 6=a 6b 6.∵S 11T 11=a 1+a 11b 1+b 11=2a 62b 6=2×11-34×11-3=1941, ∴a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=1941. 11.在等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=-3. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{a n }的前k 项和S k =-35,求k 的值. 解 (1)设等差数列{a n }的公差为d , 则a n =a 1+(n -1)d .由a 1=1,a 3=-3,可得1+2d =-3,解得d =-2. 从而a n =1+(n -1)×(-2)=3-2n . (2)由(1)可知a n =3-2n ,所以S n =n [1+(3-2n )]2=2n -n 2.由S k =-35,可得2k -k 2=-35, 即k 2-2k -35=0,解得k =7或k =-5. 又k ∈N *,故k =7.12.若数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n +2S n S n -1=0(n ≥2),a 1=12.(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 当n ≥2时,由a n +2S n S n -1=0, 得S n -S n -1=-2S n S n -1,所以1S n -1S n -1=2,又1S 1=1a 1=2, 故⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为2,公差为2的等差数列. (2)解 由(1)可得1S n =2n ,∴S n =12n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -12(n -1)=n -1-n 2n (n -1)=-12n (n -1).当n =1时,a 1=12不适合上式.故a n=⎩⎨⎧12,n =1,-12n (n -1),n ≥2.*13.已知数列{a n }的各项均为正数,前n 项和为S n ,且满足2S n =a 2n +n -4(n ∈N *).(1)求证:数列{a n }为等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 当n =1时,有2a 1=a 21+1-4, 即a 21-2a 1-3=0, 解得a 1=3(a 1=-1舍去). 当n ≥2时,有2S n -1=a 2n -1+n -5, 又2S n =a 2n +n -4,两式相减得2a n =a 2n -a 2n -1+1,即a2n-2a n+1=a2n-1,也即(a n-1)2=a2n-1,因此a n-1=a n-1或a n-1=-a n-1.若a n-1=-a n-1,则a n+a n-1=1.而a1=3,所以a2=-2,这与数列{a n}的各项均为正数相矛盾,所以a n-1=a n-1,即a n-a n-1=1,因此数列{a n}是首项为3,公差为1的等差数列.(2)解由(1)知a1=3,d=1,所以数列{a n}的通项公式a n=3+(n-1)×1=n+2,即a n=n+2.第2讲 等差数列及其前n 项和一、选择题1. {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 .24解析 由S 10=S 11得a 11=S 11-S 10=0,a 1=a 11+(1-11)d =0+(-10)×(-2)=20. 答案 B2.设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若a 1=-11,a 4+a 6=-6,则当S n 取最小值时,n 等于( ).A .6B .7C .8D .9解析 由a 4+a 6=a 1+a 9=-11+a 9=-6,得a 9=5,从而d =2,所以S n =-11n +n (n -1)=n 2-12n =(n -6)2-36,因此当S n 取得最小值时,n =6. 答案 A3.已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,则a 20等于( ). A .-1B .1C .3D .7解析 两式相减,可得3d =-6,d =-2.由已知可得3a 3=105,a 3=35,所以a 20=a 3+17d =35+17×(-2)=1. 答案 B4.在等差数列{a n }中,S 15>0,S 16<0,则使a n >0成立的n 的最大值为( ). A .6B .7C .8D .9解析 依题意得S 15=15(a 1+a 15)2=15a 8>0,即a 8>0;S 16=16(a 1+a 16)2=8(a 1+a 16)=8(a 8+a 9)<0,即a 8+a 9<0,a 9<-a 8<0.因此使a n >0成立的n 的最大值是8,选C. 答案 C5.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公差d =2,S k +2-S k =24,则k =( ).A .8B .7C .6D .5解析 由a 1=1,公差d =2得通项a n =2n -1,又S k +2-S k =a k +1+a k +2,所以2k +1+2k +3=24,得k =5. 答案 D6.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A n B n =7n +45n +3,则使得a nb n为整数的正整数的个数是( ). A .2B .3C .4D .5解析 由A n B n =7n +45n +3得:a n b n =A 2n -1B 2n -1=14n +382n +2=7n +19n +1,要使a n b n 为整数,则需7n +19n +1=7+12n +1为整数,所以n =1,2,3,5,11,共有5个. 答案 D 二、填空题7.已知数列{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和,a 7-a 5=4,a 11=21,S k =9,则k =________.解析 a 7-a 5=2d =4,d =2,a 1=a 11-10d =21-20=1,S k =k +k k -12×2=k 2=9.又k ∈N *,故k =3.答案 38.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 412-S 39=1,则公差为________.解析 依题意得S 4=4a 1+4×32d =4a 1+6d ,S 3=3a 1+3×22d =3a 1+3d ,于是有4a 1+6d12-3a 1+3d9=1,由此解得d =6,即公差为6. 答案 69.在等差数列{a n }中,a 1=-3,11a 5=5a 8-13,则数列{a n }的前n 项和S n 的最小值为________.解析 (直接法)设公差为d ,则11(-3+4d )=5(-3+7d )-13, 所以d =59,所以数列{a n }为递增数列.令a n ≤0,所以-3+(n -1)·59≤0,所以n ≤325,又n ∈N *,前6项均为负值, 所以S n 的最小值为-293. 答案 -29310.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,∴S 奇S 偶=n +1n =4433,解得n =3,∴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 7 三、解答题11.设a 1,d 为实数,首项为a 1,公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S 5S 6+15=0.(1)若S 5=5,求S 6及a 1; (2)求d 的取值范围. 解 (1)由题意知S 6=-15S 5=-3,a 6=S 6-S 5=-8,所以⎩⎨⎧5a 1+10d =5,a 1+5d =-8.解得a 1=7,所以S 6=-3,a 1=7.(2)因为S 5S 6+15=0,所以(5a 1+10d )(6a 1+15d )+15=0,即2a 21+9da 1+10d 2+1=0,故(4a 1+9d )2=d 2-8,所以d 2≥8. 故d 的取值范围为d ≤-22或d ≥2 2.12.在等差数列{a n }中,公差d >0,前n 项和为S n ,a 2·a 3=45,a 1+a 5=18. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =S n n +c (n ∈N *),是否存在一个非零常数c ,使数列{b n }也为等差数列?若存在,求出c 的值;若不存在,请说明理由.解 (1)由题设,知{a n }是等差数列,且公差d >0, 则由⎩⎨⎧ a 2a 3=45,a 1+a 5=18,得⎩⎨⎧(a 1+d )(a 1+2d )=45,a 1+(a 1+4d )=18.解得⎩⎨⎧a 1=1,d =4.∴a n =4n -3(n ∈N *).(2)由b n =S nn +c =n (1+4n -3)2n +c =2n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -12n +c ,∵c ≠0,∴可令c =-12,得到b n =2n . ∵b n +1-b n =2(n +1)-2n =2(n ∈N *), ∴数列{b n }是公差为2的等差数列.即存在一个非零常数c =-12,使数列{b n }也为等差数列. 13.在数列{a n }中,a 1=8,a 4=2,且满足a n +2+a n =2a n +1. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设S n 是数列{|a n |}的前n 项和,求S n .解 (1)由2a n +1=a n +2+a n 可得{a n }是等差数列, 且公差d =a 4-a 14-1=2-83=-2.∴a n =a 1+(n -1)d =-2n +10. (2)令a n ≥0,得n ≤5.即当n ≤5时,a n ≥0,n ≥6时,a n <0. ∴当n ≤5时,S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n | =a 1+a 2+…+a n =-n 2+9n ; 当n ≥6时,S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n | =a 1+a 2+…+a 5-(a 6+a 7+…+a n ) =-(a 1+a 2+…+a n )+2(a 1+a 2+…+a 5) =-(-n 2+9n )+2×(-52+45) =n 2-9n +40,∴S n =⎩⎨⎧-n 2+9n ,n ≤5,n 2-9n +40,n ≥6.14.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2a n =S 2+S n 对一切正整数n 都成立. (1)求a 1,a 2的值;(2)设a 1>0,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫lg 10a 1a n 的前n 项和为T n .当n 为何值时,T n 最大?并求出T n 的最大值.解 (1)取n =1,得a 2a 1=S 2+S 1=2a 1+a 2,① 取n =2,得a 22=2a 1+2a 2,② 由②-①,得a 2(a 2-a 1)=a 2,③(i)若a 2=0,由①知a 1=0, (ii)若a 2≠0,由③知a 2-a 1=1.④由①、④解得,a 1=2+1,a 2=2+2;或a 1=1-2,a 2=2- 2.综上可得a 1=0,a 2=0;或a 1=2+1,a 2=2+2;或a 1=1-2,a 2=2- 2. (2)当a 1>0时,由(1)知a 1=2+1,a 2=2+2.当n ≥2时,有(2+2)a n =S 2+S n ,(2+2)a n -1=S 2+S n -1, 所以(1+2)a n =(2+2)a n -1,即a n =2a n -1(n ≥2), 所以a n =a 1(2)n -1=(2+1)·(2)n -1. 令b n =lg 10a 1a n,则b n =1-lg(2)n -1=1-12(n -1)lg 2=12lg 1002n -1,所以数列{b n }是单调递减的等差数列(公差为-12lg 2), 从而b 1>b 2>…>b 7=lg 108>lg 1=0, 当n ≥8时,b n ≤b 8=12lg 100128<12lg 1=0, 故n =7时,T n 取得最大值,且T n 的最大值为 T 7=7(b 1+b 7)2=7(1+1-3lg 2)2=7-212lg 2.。

【步步高】2014届高考数学一轮复习2.2.3等差数列的前n项和(一)备考练习苏教版

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2.2.3 等差数列的前n 项和(一)一、基础过关1.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公差d =2,S k +2-S k =24,则k =________.2.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=________.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=________.4.含2n +1项的等差数列,其奇数项的和与偶数项的和之比为________.5.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若S 3=3,S 6=24,则a 9=________.6.在项数为奇数的等差数列中,所有奇数项的和为165,所有偶数项的和为150,则该数列有________项.7.已知等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=-3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{a n }的前k 项和S k =-35,求k 的值.8.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 .二、能力提升9.已知等差数列{a n }中,a 23+a 28+2a 3a 8=9,且a n <0,则S 10=________.10.已知等差数列{a n }中,|a 5|=|a 9|,公差d >0,则使得前n 项和S n 取得最小值时的正整数n 的值是________.11.一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________.12.有一等差数列共有偶数项,它的奇数项之和与偶数项之和分别是24和30,若最后一项与第一项之差为212,试求此数列的首项、公差和项数. 三、探究与拓展13.已知公差大于零的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足:a 3a 4=117,a 2+a 5=22.(1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)若数列{b n }是等差数列,且b n =S n n +c ,求非零常数c . 答案1.5 2.49 3.45 4.n +1n5.15 6.21 7.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d .由a 1=1,a 3=-3,可得1+2d =-3,解得d =-2.从而a n =1+(n -1)×(-2)=3-2n .(2)由(1)可知a n =3-2n ,所以S n =n [1+-2n 2=2n -n 2. 由S k =-35,可得2k -k 2=-35,即k 2-2k -35=0,解得k =7或k =-5.又k ∈N *,故k =7.8.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).9.-15 10.6或711.-312.解 设此数列的首项、公差和项数分别为a 1、d 和2k (k ∈N *),根据题意有 ⎩⎪⎨⎪⎧ 12k a 1+a 2k -1=24,12k a 2+a 2k =30,a 2k -a 1=212, 即⎩⎪⎨⎪⎧ k [a 1+k -d ]=24,k a 1+kd =30,k -d =212.解得a 1=32,d =32,k =4. ∴首项为32,公差为32,项数为8. 13.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,且d >0. ∵a 3+a 4=a 2+a 5=22,又a 3a 4=117, ∴a 3,a 4是方程x 2-22x +117=0的两个根. 又公差d >0,∴a 3<a 4,∴a 3=9,a 4=13.∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =9a 1+3d =13,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1d =4, ∴a n =4n -3. (2)由(1)知,S n =n ×1+n n -2×4=2n 2-n , ∴b n =S nn +c =2n 2-n n +c. ∴b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c. ∵{b n }是等差数列,∴2b 2=b 1+b 3,1 2 (c=0舍去).∴2c2+c=0,∴c=-。

2014高考数学一轮汇总训练《等差数列及其前n项和 》理 新人教A版

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第二节 等差数列及其前n 项和[备考方向要明了][归纳·知识整合]1.等差数列的定义一般地,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,定义表达式为a n -a n -1=d (常数)(n ∈N *,n ≥2)或a n +1-a n =d (常数)(n ∈N *).2.等差数列的通项公式若等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,则其通项公式为a n =a 1+(n -1)d .亦可以用数列中的第m 项a m 与公差d 表示为a n =a m +(n -m )d .[探究] 1.已知等差数列{a n }的第m 项为a m ,公差为d ,则其第n 项a n 能否用a m 与d 表示?提示:能,a n =a m +(n -m )d . 3.等差中项若三个数a ,A ,b 成等差数列,则A 叫做a 与b 的等差中项,且有A =a +b2.4.等差数列的前n 项和公式S n =na 1+n n -12d =n a 1+a n 2.[探究] 2.等差数列前n 项和公式的推导运用了什么方法? 提示:倒序相加法.3.等差数列前n 项和公式能否看作关于n 的函数,该函数是否有最值?提示:当d ≠0时,S n 是关于n 的且常数项为0的二次函数,则(n ,S n )是二次函数图象上的一群孤立的点,由此可得:当d >0时,S n 有最小值;当d <0时,S n 有最大值.5.等差数列的性质已知数列{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和. (1)若m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q , 特别:若m +n =2p ,则a m +a n =2a p .(2)a m ,a m +k ,a m +2k ,a m +3k ,…仍是等差数列,公差为kd . (3)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列.[自测·牛刀小试]1.(2012·重庆高考)在等差数列{a n }中,a 2=1,a 4=5,则{a n }的前5项和S 5=( ) A .7 B .15 C .20D .25解析:选B 数列{a n }的公差d =5-12=2,则a 1=-1,a 5=7,可得S 5=15.2.(2012·辽宁高考)在等差数列{a n }中,已知a 4+a 8=16,则该数列前11项和S 11=( )A .58B .88C .143D .176解析:选B 因为{a n }是等差数列,所以a 4+a 8=2a 6=16⇒a 6=8,则该数列的前11项和为S 11=11a 1+a 112=11a 6=88.3.(教材习题改编)在等差数列{a n }中,若a 4+a 5=15,a 7=15,则a 2的值为( ) A .-3 B .0 C .1D .2解析:选B 由题意知,a 2+a 7=a 4+a 5,所以a 2=a 4+a 5-a 7=0.4.(教材习题改编)已知两个数列x ,a 1,a 2,a 3,y 与x ,b 1,b 2,y 都是等差数列,且x ≠y ,则a 2-a 1b 2-b 1的值为________.解析:∵a 2-a 1=14(y -x ),b 2-b 1=13(y -x ),∴a 2-a 1b 2-b 1=34. 答案:345.(教材习题改编)有两个等差数列2,6,10,…,190及2,8,14,…,200,由这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列,则这个新数列{a n }的通项公式a n =________.解析:两个等差数列的公共项为2,14,26,…即新数列的首项为2,公差为12. 故a n =2+(n -1)×12=12n -10. 答案:12n -10[例1] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 1=12,a n =-2S n S n -1(n ≥2).(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是等差数列;(2)求S n 和a n .[自主解答] (1)证明: ∵当n ≥2时,a n =S n -S n -1=-2S n S n -1,①∴S n (1+2S n -1)=S n -1. 由上式,若S n -1≠0,则S n ≠0. ∵S 1=a 1≠0,由递推关系知S n ≠0(n ∈N *), 由①式得1S n -1S n -1=2(n ≥2).∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是等差数列,其中首项为1S 1=1a 1=2,公差为2. (2)∵1S n =1S 1+2(n -1)=1a 1+2(n -1),∴S n =12n.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=-12n n -1,当n =1时,a 1=S 1=12不适合上式,∴a n=⎩⎪⎨⎪⎧12,n =1,-12n n -1,n ≥2.若将条件改为“a 1=2,S n =S n -12S n -1+1(n ≥2)”,如何求解.解:(1)证明:∵S n =S n -12S n -1+1,∴1S n =2S n -1+1S n -1=1S n -1+2.∴1S n -1S n -1=2.∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是以12为首项,以2为公差的等差数列.(2)由(1)知1S n =12+(n -1)×2=2n -32,即S n =12n -32. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -32-12n -72 =-2⎝⎛⎭⎪⎫2n -32⎝ ⎛⎭⎪⎫2n -72;当n =1时,a 1=2不适合a n , 故a n=⎩⎪⎨⎪⎧2n =1,-2⎝ ⎛⎭⎪⎫2n -32⎝ ⎛⎭⎪⎫2n -72n ≥2.———————————————————等差数列的判定方法(1)定义法:对于n ≥2的任意自然数,验证a n -a n -1为同一常数; (2)等差中项法:验证2a n -1=a n +a n -2(n ≥3,n ∈N *)成立;(3)通项公式法:验证a n =pn +q ; (4)前n 项和公式法:验证S n =An 2+Bn .注意:在解答题中常应用定义法和等差中项法,而通项公式法和前n 项和公式法主要适用于选择题、填空题中的简单判断.1.已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *).(1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }中的最大项和最小项,并说明理由. 解:(1)证明:∵a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),b n =1a n -1, ∴b n +1-b n =1a n +1-1-1a n -1=1⎝ ⎛⎭⎪⎫2-1a n -1-1a n -1 =a na n -1-1a n -1=1. 又b 1=1a n -1=-52, ∴数列{b n }是以-52为首项,以1为公差的等差数列.(2)由(1)知b n =n -72,则a n =1+1b n =1+22n -7,设f (x )=1+22x -7,则f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,72和⎝ ⎛⎭⎪⎫72,+∞上为减函数.故当n =3时,a n 取得最小值-1,当n =4时,a n 取得最大值3.[例2] (1)已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,则a 20等于( ) A .-1 B .1 C .3D .7(2)(2012·广东高考)已知递增的等差数列{a n }满足a 1=1,a 3=a 22-4,则a n =________. (3)(2012·北京高考)已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和.若a 1=12,S 2=a 3,则a 2=________;S n =________.[自主解答] (1)两式相减,可得3d =-6,d =-2.由已知可得3a 3=105,a 3=35,所以a 20=a 3+17d =35+(-34)=1.(2)设等差数列{a n }的公差为d ,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,a 3=a 1+d 2-4,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,1+2d =1+d 2-4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =±2.由于等差数列{a n }是递增的等差数列,因此⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2.所以a n =a 1+(n -1)d =2n -1.(3)设等差数列的公差为d ,则2a 1+d =a 1+2d ,把a 1=12代入得d =12,所以a 2=a 1+d=1,S n =na 1+n n -12d =14n (n +1).[答案] (1)B (2)2n -1 (3)1 n n +14———————————————————等差数列运算问题的通法等差数列的通项公式及前n 项和公式中,共涉及五个量,知三可求二,如果已知两个条件,就可以列出方程组求解,体现了用方程思想解决问题的方法.如果利用等差数列的性质、几何意义去考虑也可以.2.已知等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=-3. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{a n }的前k 项和S k =-35,求k 的值.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d (n ≥1,n ∈N *). 由a 1=1,a 3=-3,可得1+2d =-3, 解得d =-2.从而,a n =1+(n -1)×(-2)=3-2n . (2)由(1)知a n =3-2n , 所以S n =n [1+3-2n ]2=2n -n 2.进而由S k =-35,可得2k -k 2=-35, 即k 2-2k -35=0,解得k =7或k =-5. 又k ∈N *,故k =7为所求结果.[例3] 已知在等差数列{a n }中,a 1=31,S n 是它的前n 项和,S 10=S 22, (1)求S n ;(2)这个数列的前多少项和最大,并求出这个最大值. [自主解答] (1)∵S 10=a 1+a 2+…+a 10,S 22=a 1+a 2+…+a 22,又S 10=S 22,∴a 11+a 12+…+a 22=0, 即12a 11+a 222=0,即a 11+a 22=2a 1+31d =0.又a 1=31,∴d =-2. ∴S n =na 1+n n -12d =31n -n (n -1)=32n -n 2.(2)法一:由(1)知,S n =32n -n 2=-(n -16)2+256, ∴当n =16时,S n 有最大值256. 法二:由(1)知,⎩⎪⎨⎪⎧a n =31+n -1·-2=-2n +33≥0,a n +1=31+n ·-2=-2n +31≤0(n ∈N *),解得312≤n ≤332,∵n ∈N *,∴n =16时,S n 有最大值256.若将“a 1=31,S 10=S 22”改为“a 1=20,S 10=S 15”,则n 为何值时,S n 取得最大值? 解:法一:∵a 1=20,S 10=S 15, ∴10×20+10×92d =15×20+15×142d ,解得d =-53.∴a n =20+(n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-53n +653. ∴a 13=0,即当n ≤12时,a n >0,n ≥14时,a n <0. ∴当n =12或13时,S n 取得最大值,且最大值为S 12=S 13=12×20+12×112×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=130.法二:同法一求得d =-53.∴S n =20n +n n -12·⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-56n 2+1256n =-56⎝ ⎛⎭⎪⎫n -2522+3 12524.∵n ∈N *,∴当n =12或13时,S n 有最大值, 且最大值为S 12=S 13=130. 法三:同法一得d =-53.又由S 10=S 15,得a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0. ∴5a 13=0,即a 13=0.∴当n =12或13时,S n 有最大值, 且最大值为S 12=S 13=130.——————————————————— 求等差数列前n 项和的最值的方法(1)运用配方法转化为二次函数,借助二次函数的单调性以及数形结合的思想,从而使问题得解;(2)通项公式法:求使a n ≥0(a n ≤0)成立时最大的n 值即可.一般地,等差数列{a n }中,若a 1>0,且S p =S q (p ≠q ),则①若p +q 为偶数,则当n =p +q2时,S n 最大; ②若p +q 为奇数,则当n =p +q -12或n =p +q +12时,S n 最大.3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 3=12,S 12>0,S 13<0. (1)求公差d 的取值范围;(2)指出S 1,S 2,…,S 12中,哪一个最大,并说明理由. 解:(1)设数列首项为a 1,公差为d ,由题意可得,⎩⎪⎨⎪⎧S 12=12a 1+12×12×12-1d >0,S13=13a 1+12×13×13-1d <0.将a 1=a 3-2d =12-2d 代入,得⎩⎪⎨⎪⎧24+7d >0,3+d <0,即-247<d <-3.(2)法一:S n =na 1+n n -12d =(12-2d )n +n n -12d =d2n 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫52d -12n ,其中-247<d <-3.由二次函数知识可得S 6最大.法二:∵a n =a 1+(n -1)d =12+(n -3)d ,由⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0,得⎩⎪⎨⎪⎧12+n -3d ≥0,12+n -2d ≤0.∴-12d +2≤n ≤-12d +3.而-247<d <-3, ∴112<n <7.∴n =6. ∴前6项和S 6最大.法三:由S 13=13a 7<0,S 12=6(a 6+a 7)>0, ∴a 7<0,a 6>0.∴前6项和S 6最大.[例4] (1)(2013·江门模拟)等差数列{a n }前17项和S 17=51,则a 5-a 7+a 9-a 11+a 13等于( )A .3B .6C .17D .51(2)等差数列{a n }中,若a 1+a 4+a 7=39,a 3+a 6+a 9=27,则前9项的和S 9等于( ) A .66 B .99 C .144D .297[自主解答] (1)由于S 17=a 1+a 172×17=17a 9=51,所以a 9=3.根据等差数列的性质a 5+a 13=a 7+a 11,所以a 5-a 7+a 9-a 11+a 13=a 9=3.(2)由等差数列的性质及a 1+a 4+a 7=39,可得3a 4=39,所以a 4=13.同理,由a 3+a 6+a 9=27,可得a 6=9.所以S 9=9a 1+a 92=9a 4+a 62=99.[答案] (1)A (2)B ———————————————————在等差数列有关计算问题中,结合整体思想,灵活应用性质,可以减少运算量,达到事半功倍的效果.4.(1)(2013·山西四校联考)在等差数列{a n }中,a 1+a 2+a 3=3,a 18+a 19+a 20=87,则此数列前20项的和等于( )A .290B .300C .580D .600(2)(2012·江西高考)设数列{a n },{b n }都是等差数列.若a 1+b 1=7,a 3+b 3=21,则a 5+b 5=________.解析:(1)选B 依题意得3(a 1+a 20)=90,即a 1+a 20=30,数列{a n }的前20项的和等于20a 1+a 202=300.(2)法一:设数列{a n },{b n }的公差分别为d 1,d 2,因为a 3+b 3=(a 1+2d 1)+(b 1+2d 2)=(a 1+b 1)+2(d 1+d 2)=7+2(d 1+d 2)=21,所以d 1+d 2=7.所以a 5+b 5=(a 3+b 3)+2(d 1+d 2)=21+2×7=35.法二:∵2a 3=a 1+a 5,2b 3=b 1+b 5, ∴a 5+b 5=2(a 3+b 3)-(a 1+b 1) =2×21-7=35. 答案:351个技巧——利用等差数列的性质妙设项若奇数个数成等差数列,可设中间三项为a -d ,a ,a +d ;若偶数个数成等差数列,可设中间两项为a -d ,a +d ,其余各项再依据等差数列的定义进行对称设元.2种选择——等差数列前n 项和公式的选择等差数列前n 项和公式有两个,如果已知项数n 、首项a 1和第n 项a n ,则利用S n =n a 1+a n 2,该公式经常和等差数列的性质结合应用.如果已知项数n 、首项a 1和公差d ,则利用S n =na 1+n n -1d2,在求解等差数列的基本运算问题时,有时会和通项公式结合使用.3个结论——等差数列前n 项和S n 的几个结论(1)若等差数列{a n }的项数为偶数2n ,则①S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1);②S 偶-S奇=nd ,S 奇S 偶=a na n +1. (2)若等差数列{a n }的项数为奇数2n +1,则①S 2n +1=(2n +1)a n +1;②S 奇S 偶=n +1n. (3)在等差数列{a n }中,若a 1>0,d <0,则满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≥0,a m +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值S m ;若a 1<0,d >0,则满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≤0,a m +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值S m .4种方法——等差数列的判断方法①定义法;②等差中项法;③通项公式法;④前n 项和公式法.数学思想——整体思想在数列中的应用利用整体思想解数学问题,就是从全局着眼,由整体入手,把一些彼此独立但实际上紧密联系的量作为一个整体考虑的方法.有不少数列题,其首项、公差无法确定或计算繁琐,对这类问题,若从整体考虑,往往可寻得简捷的解题途径.[典例] (2013·盐城模拟)设等差数列{a n }的前n 项和S n =m ,前m 项和S m =n (m ≠n )则它的前m +n 项的和S m +n =________.[解析] 法一:设{a n }的公差为d , 则由S n =m ,S m =n ,得⎩⎪⎨⎪⎧S n=na 1+n n -12d =m , ①S m =ma 1+m m -12d =n . ②②-①得(m -n )a 1+m -n m +n -12·d =n -m ,∵m ≠n ,∴a 1+m +n -12d =-1.∴S m +n =(m +n )a 1+m +n m +n -12d=(m +n )⎝⎛⎭⎪⎫a 1+m +n -12d =-(m +n ).法二:设S n =An 2+Bn (n ∈N *),则⎩⎪⎨⎪⎧Am 2+Bm =n , ③An 2+Bn =m , ④③-④得A (m 2-n 2)+B (m -n )=n -m . ∵m ≠n ,∴A (m +n )+B =-1. ∴A (m +n )2+B (m +n )=-(m +n ), 即S m +n =-(m +n ). [答案] -(m +n ) [题后悟道]1.本题的两种解法都突出了整体思想,其中法一把a 1+m +n -12d 看成了一个整体,法二把A (m +n )+B 看成了一个整体,解起来都很方便.2.整体思想是一种重要的解题方法和技巧,这就要求学生要掌握公式,理解其结构特征.3.本题的易错点是,不能正确运用整体思想的运算方法,不能建立数量间的关系,导致错误.[变式训练]1.等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若S n T n =2n 3n +1,则a nb n=( )A.23 B.2n -13n -1 C.2n +13n +1D.2n -13n +4解析:选Ba nb n =2a n 2b n =a 1+a 2n -1b 1+b 2n -1=S 2n -1T 2n -1=22n -132n -1+1=2n -13n -1. 2.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知其前6项和为36,S n =324,最后6项的和为180(n >6),求该数列的项数n 及a 9+a 10.解:由题意知a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=36,a n +a n -1+a n -2+a n -3+a n -4+a n -5=180,∴6(a 1+a n )=36+180=216. ∴a 1+a n =36.又S n =324,∴n a 1+a n 2=324,即n =2×32436=18.∴a 9+a 10=a 1+a 18=36.一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.已知{a n }是等差数列,且a 3+a 9=4a 5,a 2=-8,则该数列的公差是( ) A .4 B .14 C .-4D .-14解析:选A 因为a 3+a 9=4a 5,所以根据等差数列的性质可得a 6=2a 5.所以a 1+5d =2a 1+8d ,即a 1+3d =0.又a 2=-8,即a 1+d =-8,所以公差d =4.2.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 17=a ,则a 2+a 9+a 16等于( ) A.a17 B.4a 17C.3a 17D .-3a 17解析:选C ∵S 17=a 1+a 17×172=a ,∴17a 9=a ,a 9=a 17.∴a 2+a 9+a 16=3a 9=3a17.3.(2013·秦皇岛模拟)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公差d =2,S k +2-S k =24,则k =( )A .8B .7C .6D .5解析:选D 依题意得S k +2-S k =a k +1+a k +2=2a 1+(2k +1)d =2(2k +1)+2=24,解得k =5.4.已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=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解析:选B ∵a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99, ∴3a 3=105,3a 4=99,即a 3=35,a 4=33. ∴a 1=39,d =-2,得a n =41-2n .令a n >0且a n +1<0,n ∈N *,则有n =20.5.已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若S 1=1,S 4S 2=4,则S 6S 4的值为( ) A.94 B.32 C.53D .4解析:选A 由等差数列的性质可知S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等差数列,由S 4S 2=4得S 4-S 2S 2=3,则S 6-S 4=5S 2,所以S 4=4S 2,S 6=9S 2,S 6S 4=94.6.(2013·玉溪模拟)数列{a n }的首项为3,{b n }为等差数列且b n =a n +1-a n (n ∈N *).若b 3=-2,b 10=12,则a 8=( )A .0B .3C .8D .11解析:选B 因为{b n }是等差数列,且b 3=-2,b 10=12, 故公差d =12--210-3=2.于是b 1=-6,且b n =2n -8(n ∈N *),即a n +1-a n =2n -8.所以a 8=a 7+6=a 6+4+6=a 5+2+4+6=…=a 1+(-6)+(-4)+(-2)+0+2+4+6=3.二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)7.等差数列{a n }中a 1=1,前n 项和S n 满足S 4S 2=4,则数列{a n }的前n 项和S n =________.解析:设公差为d ,则由S 4S 2=4得4a 1+6d2a 1+d=4.又∵a 1=1,∴d =2. ∴S n =na 1+n n -1d2=n +n (n -1)=n 2.答案:n 28.已知等差数列{a n }中,a n ≠0,若n >1且a n -1+a n +1-a 2n =0,S 2n -1=38,则n 等于________. 解析:∵2a n =a n -1+a n +1, 又a n -1+a n +1-a 2n =0,∴2a n -a 2n =0,即a n (2-a n )=0. ∵a n ≠0,∴a n =2.∴S 2n -1=2(2n -1)=38,解得n =10. 答案:109.(2013·南京模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若(a 2-1)3+2 012(a 2-1)=1,(a 2 011-1)3+2 012·(a 2 011-1)=-1,则下列四个命题中真命题的序号为________.①S 2 011=2 011;②S 2 012=2 012;③a 2 011<a 2;④S 2 011<S 2.解析:由f (x )=x 3+2 012 x 为奇函数,f ′(x )=3x 2+2 012>0,f (1)=2 013>1知f (1)>f (a 2-1),故a 2-1<1即a 2<2又f (a 2-1)=-f (a 2 011-1)=1,故a 2 011<a 2,a 2-1=(a 2 011-1)即a 2+a 2 011=2,S 2 012=a 1+a 2 0122×2 012=2 012,S 2 011=S 2 012-a 2 012=2 012-(2-a 2+d )=2 010+a 1>a 1+a 2=S 2,又假设S 2 011=2 011,则a 1=1,a 2 011=1矛盾.综上,正确的为②③. 答案:②③三、解答题(本大题共3小题,每小题12分,共36分)10.设a 1,d 为实数,首项为a 1,公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S 5S 6+15=0.(1)若S 5=5,求S 6及a 1; (2)求d 的取值范围.解:(1)由题意知S 6=-15S 5=-3,a 6=S 6-S 5=-8,所以⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+10d =5,a 1+5d =-8,解得a 1=7.所以S 6=-3,a 1=7. (2)因为S 5S 6+15=0,所以(5a 1+10d )(6a 1+15d )+15=0, 即2a 21+9da 1+10d 2+1=0. 故(4a 1+9d )2=d 2-8,所以d 2≥8. 故d 的取值范围为d ≤-22或d ≥2 2.11.已知等差数列{a n }中,公差d >0,前n 项和为S n ,a 2·a 3=45,a 1+a 5=18. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)令b n =S nn +c(n ∈N *),是否存在一个非零常数c ,使数列{b n }也为等差数列?若存在,求出c 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)由题设,知{a n }是等差数列,且公差d >0,则由⎩⎪⎨⎪⎧a 2a 3=45,a 1+a 5=18,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d a 1+2d =45,a 1+a 1+4d =18,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =4.故a n =4n -3(n ∈N *).(2)由b n =S nn +c=n 1+4n -32n +c=2n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -12n +c.∵c ≠0,∴可令c =-12,得到b n =2n .∵b n +1-b n =2(n +1)-2n =2(n ∈N *), ∴数列{b n }是公差为2的等差数列.即存在一个非零常数c =-12,使数列{b n }也为等差数列.12.已知S n 是数列{a n }的前n 项和,S n 满足关系式2S n =S n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+2(n ≥2,n 为正整数),a 1=12.(1)令b n =2na n ,求证数列{b n }是等差数列,并求数列{a n }的通项公式; (2)在(1)的条件下,求S n 的取值范围.解:(1)由2S n =S n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+2,得2S n +1=S n -⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +2,两式相减得2a n +1=a n +⎝ ⎛⎭⎪⎫12n,上式两边同乘以2n得2n +1a n +1=2n a n +1,即b n +1=b n +1,所以b n +1-b n =1,故数列{b n }是等差数列,且公差为1.又因为b 1=2a 1=1,所以b n =1+(n -1)×1=n .因此2na n =n ,从而a n =n ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n .(2)由于2S n =S n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+2,所以2S n -S n -1=2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,即S n +a n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.S n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-a n ,而a n =n ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,所以S n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-n ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n =2-(n +2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n .所以S n +1=2-(n +3)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1,且S n +1-S n =n +12n +1>0.所以S n ≥S 1=12,又因为在S n =2-(n +2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 中,(n +2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n>0,故S n <2,即S n 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,2.1.已知数列{a n }的通项公式a n =pn 2+qn (p ,q ∈R ,且p ,q 为常数). (1)当p 和q 满足什么条件时,数列{a n }是等差数列? (2)求证:对任意实数p 和q ,数列{a n +1-a n }是等差数列.解:(1)a n +1-a n =[p (n +1)2+q (n +1)]-(pn 2+qn )=2pn +p +q ,要使{a n }是等差数列,则2pn +p +q 应是一个与n 无关的常数,所以2p =0,即p =0.故当p =0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 .而(a n +2-a n +1)-(a n +1-a n )=2p 为一个常数, ∴{a n +1-a n }是等差数列.2.设{a n }是一个公差为d (d ≠0)的等差数列,它的前10项和S 10=110,且a 1,a 2,a 4成等比数列.(1)证明a 1=d ;(2)求公差d 的值和数列{a n }的通项公式. 解:(1)证明:因a 1,a 2,a 4成等比数列, 故a 22=a 1a 4.而{a n }是等差数列,有a 2=a 1+d ,a 4=a 1+3d .于是(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ),即a 21+2a 1d +d 2=a 21+3a 1d ,化简得a 1=d . (2)由条件S 10=110和S 10=10a 1+10×92d ,得到10a 1+45d =110.由(1),a 1=d ,代入上式得55d =110, 故d =2,a n =a 1+(n -1)d =2n .因此,数列{a n }的通项公式为a n =2n (n =1,2,3,…). 3.已知{a n }为等差数列,若a 11a 10<-1,且它的前n 项和S n 有最大值,那么当S n 取得最小正值时,n 等于多少?解:由已知得,{a n }是首项为正,公差为负的递减等差数列. 由a 11a 10<-1得a 10+a 11<0且a 10>0,a 11<0, ∴S 20=20a 1+a 202=20a 10+a 112=10(a 10+a 11)<0.而S 19=19a 10>0, ∴S n 取最小正值时n =19.4.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2+2n ,数列{b n }的前n 项和T n =2-b n .求数列{a n }与{b n }的通项公式.解:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2+2n -2(n -1)2-2(n -1)=4n , 又a 1=S 1=4,故a n =4n .当n ≥2时,由b n =T n -T n -1=2-b n -2+b n -1,得b n =12b n -1,又T 1=2-b 1,即b 1=1,故b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=21-n.。

(聚焦典型)2014届高三数学一轮复习《等差数列及其前n项和》理 新人教B版

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[第29讲 等差数列及其前n 项和](时间:45分钟 分值:100分)基础热身1.已知a ,b ,c 三个数成等差数列,其中a =5+26,c =5-26,则b 的值为( )A .2 6 B. 6C .5D .102.在等差数列{a n }中,已知a 1=1,a 2+a 4=10,a n =39,则n =( )A .19B .20C .21D .223.[2013·昆明质检] 设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 3=5,S 11=22,则数列{a n }的公差d 为( )A .-1B .-13C.13D .1 4.[2013·湖南卷] 设S n 是等差数列{a n }(n ∈N *)的前n 项和,且a 1=1,a 4=7,则S 5=________.能力提升5.若S n 是等差数列{a n }的前n 项和,且S 8-S 3=10,则S 11的值为( )A .12B .18C .22D .446.[2013·包头一模] 已知数列{a n }是等差数列,若a 1+a 5+a 9=2π,则cos(a 2+a 8)=( )A .-12B .-32C.12D.327.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若S 8=30,S 4=7,则a 4的值等于( ) A.14 B.94C.134D.1748.等差数列{a n }中,若a 5+a 6=4,则log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=( )A .10B .20C .40D .2+log 259.已知数列{a n }是等差数列,a 4=15,S 5=55,则过点P (3,a 3),Q (4,a 4)的直线的斜率是( )A .4 B.14C .-4D .-14310.[2013·北京卷] 已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和,若a 1=12,S 2=a 3,则a 2=________.11.[2013·长春一调] 若等差数列{a n }的前5项和S 5=25,且a 2=3,则a 4=________.12.设等差数列{a n }的公差为正数,若a 1+a 2+a 3=15,a 1a 2a 3=80,则a 11+a 12+a 13=________.13.设数列{a n }为等差数列,其前n 项和为S n ,a 1+a 4+a 7=99,a 2+a 5+a 8=93,若对任意n ∈N *,都有S n ≤S k 成立,则k 的值为________.14.(10分)[2013·福建卷] 已知等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=-3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{a n }的前k 项和S k =-35,求k 的值.15.(13分)[2013·吉林摸底] 已知数列{a n }的前n 项和S n =10n -n 2(n ∈N *).(1)求a 1和a n ;(2)记b n =|a n |,求数列{b n }的前n 项和.难点突破16.(12分)[2013·丰台二模] 已知数列{a n }满足a 1=4,a n +1=a n +p ·3n +1(n ∈N *,p为常数),a 1,a 2+6,a 3成等差数列.(1)求p 的值及数列{a n }的通项公式;(2)设数列{b n }满足b n =n 2a n -n ,证明:b n ≤49.课时作业(二十九)【基础热身】1.C [解析] 由a ,b ,c 成等差数列,得2b =a +c ,则b =12(a +c )=5,故选C. 2.B [解析] 设等差数列{a n }的公差为d ,由a 2+a 4=10,得a 1+d +a 1+3d =10,即d =14(10-2a 1)=2, 由a n =39,得1+2(n -1)=39,n =20,故选B.3.A [解析] 设等差数列{a n }的公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =5,11a 1+11×102d =22,解得a 1=7,d =-1, ∴数列{a n }的公差d =-1,故选A.4.25 [解析] 设数列{a n }的公差为d ,因为a 1=1,a 4=7,所以a 4=a 1+3d ⇒d =2, 故S 5=5a 1+10d =25.【能力提升】5.C [解析] 由S 8-S 3=10,得a 4+a 5+a 6+a 7+a 8=10,因为a 4+a 8=a 5+a 7=2a 6,则5a 6=10,即a 6=2,∴S 11=11(a 1+a 11)2=11·2a 62=22,故选C. 6.A [解析] 由已知得a 5=2π3,而a 2+a 8=2a 5=4π3,则cos(a 2+a 8)=-12,故选A. 7.C [解析] 由已知,得,⎩⎪⎨⎪⎧8a 1+8×72d =30,4a 1+4×32d =7,即⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+14d =15,4a 1+6d =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=14,d =1, 则a 4=a 1+3d =134,故选C. 8.B [解析] 因为a 1+a 10=a 2+a 9=…=a 5+a 6=4,则log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=log 22a 1+a 2+…+a 10=a 1+a 2+…+a 10=5(a 5+a 6)=20,故选B.9.A [解析] 因为{a n }是等差数列,a 4=15,S 5=55,所以S 5=5(a 1+a 5)2=55,得a 1+a 5=22,所以2a 3=22,a 3=11,所以k PQ =a 4-a 34-3=4.故选A. 10.1 [解析] 设等差数列{a n }的公差为d ,由S 2=a 3可得,a 1=a 3-a 2=d =12,所以a 2=2d =2×12=1. 11.7 [解析] 依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+5×42d =25,a 1+d =3,解得d =2,∴a 4=a 2+2d =7. 12.105 [解析] 由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1+d +a 1+2d =15,a 1(a 1+d )(a 1+2d )=80, 即⎩⎪⎨⎪⎧d =5-a 1,a 1(a 1+2d )=16,消去d ,得 a 21-10a 1+16=0,解得a 1=2或a 1=8.当a 1=2时,d =3,a 11+a 12+a 13=a 1+10d +a 1+11d +a 1+12d =3a 1+33d =105; 当a 1=8时,d =-3,不符合题意,舍去.13.20 [解析] 方法一:由对任意n ∈N *,都有S n ≤S k 成立,知S k 是S n 的最大值.由等差数列的性质,得a 1+a 7=2a 4,a 2+a 8=2a 5,代入已知条件,得 a 4=33,a 5=31,则公差d =a 5-a 4=-2,a 1=33-3d =39,∴S n =39n +n (n -1)2×(-2)=-n 2+40n =-(n -20)2+400, 则当n =20时,S n 有最大值,故k 的值为20.方法二:由题设对任意n ∈N *,都有S n ≤S k 成立,知求k 的值即求S n 最大时的项数n .由等差数列的性质,有a 1+a 7=2a 4,a 2+a 8=2a 5,代入已知条件,得 a 4=33,a 5=31,则公差d =a 5-a 4=-2,a 1=33-3d =39, ∴a n =39-2(n -1)=41-2n . 由⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1<0,即⎩⎪⎨⎪⎧41-2n ≥0,41-2(n +1)<0,解得19.5<n ≤20.5, ∴当n =20时,S n 取得最大值,故k =n =20.14.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d . 由a 1=1,a 3=-3,可得1+2d =-3.解得d =-2.从而,a n =1+(n -1)×(-2)=3-2n .(2)由(1)可知a n =3-2n .所以S n =n [1+(3-2n )]2=2n -n 2. 进而由S k =-35可得2k -k 2=-35.即k 2-2k -35=0,解得k =7或k =-5.又k ∈N *,故k =7为所求.15.解:(1)∵S n =10n -n 2,∴a 1=S 1=10-1=9.∵S n =10n -n 2,当n ≥2,n ∈N *时,S n -1=10(n -1)-(n -1)2=10n -n 2+2n -11,∴a n =S n -S n -1=(10n -n 2)-(10n -n 2+2n -11)=-2n +11.又n =1时,a 1=9=-2×1+11,符合上式.则数列{a n }的通项公式为a n =-2n +11(n ∈N *).(2)∵a n =-2n +11,∴b n =|a n |=⎩⎪⎨⎪⎧-2n +11(n ≤5),2n -11(n >5), 设数列{b n }的前n 项和为T n ,当n ≤5时,T n =n (9-2n +11)2=10n -n 2; 当n >5时,T n =T 5+(n -5)(b 6+b n )2=25+(n -5)(1+2n -11)2=25+(n -5)2=n 2-10n +50,∴数列{b n }的前n 项和T n =⎩⎪⎨⎪⎧10n -n 2(n ≤5,n ∈N *),n 2-10n +50(n >5,n ∈N *). 【难点突破】16.解:(1)因为a 1=4,a n +1=a n +p ·3n +1,所以a 2=a 1+p ·31+1=3p +5;a 3=a 2+p ·32+1=12p +6.因为a 1,a 2+6,a 3成等差数列,所以2(a 2+6)=a 1+a 3,即6p +10+12=4+12p +6,所以p =2.依题意,a n +1=a n +2·3n +1,所以当n ≥2时,a 2-a 1=2·31+1,a 3-a 2=2·32+1, …a n -1-a n -2=2·3n -2+1, a n -a n -1=2·3n -1+1. 相加得a n -a 1=2(3n -1+3n -2+…+32+3)+n -1, 所以a n -a 1=2×3(1-3n -1)1-3+(n -1), 所以a n =3n+n .当n =1时,a 1=31+1=4成立, 所以a n =3n+n .(2)证明:因为a n =3n+n ,所以b n =n 2(3+n )-n =n 23. 因为b n +1-b n =(n +1)23n +1-n 23n =-2n 2+2n +13n +1(n ∈N *). 若-2n 2+2n +1<0,则n >1+32,即n ≥2时b n +1<b n .又因为b 1=13,b 2=49,所以b n ≤49.。

江苏省2014届一轮复习数学试题选编13:等比数列及其前n项和(教师版)

江苏省2014届一轮复习数学试题选编13:等比数列及其前n项和(教师版)

江苏省2014届一轮复习数学试题选编13:等比数列及其前n 项和(教师版)填空题错误!未指定书签。

.(江苏省扬州市2013届高三上学期期中调研测试数学试题)已知等比数列{}n a 满足43713a a a a =⋅,则数列{}n a 的公比q =____.【答案】3错误!未指定书签。

.(江苏省苏南四校2013届高三12月月考试数学试题)设n S 是等比数列{}n a 的前n 项的和,若3620a a +=,则63S S 的值是___________. 【答案】12错误!未指定书签。

.(2013江苏高考数学)在正项等比数列}{n a 中,215=a ,376=+a a ,则满足n n a a a a a a 2121>+++的最大正整数n 的值为_____________.【答案】解析:本题主要考察等比数列的有关概念及性质.指数函数二次函数的单调性.猜想与证明等知识及推理论证能力. 由215=a ,及376=+a a 得方程组: ⎪⎩⎪⎨⎧=+=3)1(215141q q a q a 两式相除得:062=-+q q ,∴2=q (3-=q 舍)∴3211=a ∵n n a a a a a a 2121>+++∴)1(21111)1(-+++>--n nn q a qq a ∴2)10)(1(212-->-n n n ①∴n2>2)10)(1(212-->-n n n∴n2>2)10)(1(2--n n ②先通过②式利用函数xx f 2)(=大致确定n 的取值范围:∴2)10)(1(-->n n n ∴01132+-n n <0∴212913-<n <212913+又∵+∈N n 且12212113=+<212913+<13216913=+∴最大正整数n 的值为12 再通过①式利用函数12)(-=nn g 及2)10)(1(2)(--=n n n h 在区间[)+∞,6上是单调性说明最大正整数n的值为12 又∵2)1012)(112(12212-->- 1213-<2)1013)(113(2--且函数12)(-=nn g 及2)10)(1(2)(--=n n n h 在区间[)+∞,6上是单调增函数∴最大正整数n 的值为12错误!未指定书签。

2014届高考数学(理)第一轮复习学案——等比数列及其前n项和含解析

2014届高考数学(理)第一轮复习学案——等比数列及其前n项和含解析

等比数列及其前n 项和[知识能否忆起]1.等比数列的有关概念 (1)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数(不为零),那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q 表示,定义的表达式为a n +1a n=q (n ∈N *,q 为非零常数). (2)等比中项:如果a 、G 、b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.即:G 是a 与b 的等比中项⇔a ,G ,b 成等比数列⇒G 2=ab .2.等比数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1q n -1.(2)前n 项和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q 1-q ,q ≠1.3.等比数列{a n }的常用性质(1)在等比数列{a n }中,若m +n =p +q =2r (m ,n ,p ,q ,r ∈N *),则a m ·a n =a p ·a q =a 2r . 特别地,a 1a n =a 2a n -1=a 3a n -2=….(2)在公比为q 的等比数列{a n }中,数列a m ,a m +k ,a m +2k ,a m +3k ,…仍是等比数列,公比为q k ;数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…仍是等比数列(此时q ≠-1); a n =a m q n-m.[小题能否全取]1.(教材习题改编)等比数列{a n }中,a 4=4,则a 2·a 6等于( ) A .4 B .8 C .16D .32解析:选C a 2·a 6=a 24=16.2.已知等比数列{a n }的前三项依次为a -1,a +1,a +4,则a n =( )A .4·⎝⎛⎭⎫32nB .4·⎝⎛⎭⎫23nC .4·⎝⎛⎭⎫32n -1D .4·⎝⎛⎭⎫23n -1 解析:选C (a +1)2=(a -1)(a +4)⇒a =5, a 1=4,q =32,故a n =4·⎝⎛⎭⎫32n -1. 3.已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=3,a 2+a 3=6,则a 7=( ) A .64 B .81 C .128D .243解析:选A q =a 2+a 3a 1+a 2=2,故a 1+a 1q =3⇒a 1=1,a 7=1×27-1=64.4.(2011·北京高考)在等比数列{a n }中,若a 1=12,a 4=4,则公比q =________;a 1+a 2+…+a n =________.解析:a 4=a 1q 3,得4=12q 3,解得q =2,a 1+a 2+…+a n =12(1-2n )1-2=2n -1-12.答案:2 2n -1-125.(2012·新课标全国卷)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3+3S 2=0,则公比q =________.解析:∵S 3+3S 2=0,∴a 1+a 2+a 3+3(a 1+a 2)=0, ∴a 1(4+4q +q 2)=0. ∵a 1≠0,∴q =-2. 答案:-2 1.等比数列的特征(1)从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q 也是非零常数. (2)由a n +1=qa n ,q ≠0并不能立即断言{a n }为等比数列,还要验证a 1≠0. 2.等比数列的前n 项和S n(1)等比数列的前n 项和S n 是用错位相减法求得的,注意这种思想方法在数列求和中的运用.(2)在运用等比数列的前n 项和公式时,必须注意对q =1与q ≠1分类讨论,防止因忽略q =1这一特殊情形导致解题失误.等比数列的判定与证明典题导入[例1] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n +S n =n . (1)设c n =a n -1,求证:{c n }是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式.[自主解答] (1)证明:∵a n +S n =n ,① ∴a n +1+S n +1=n +1.② ②-①得a n +1-a n +a n +1=1,∴2a n +1=a n +1,∴2(a n +1-1)=a n -1, ∴a n +1-1a n -1=12. ∵首项c 1=a 1-1,又a 1+a 1=1, ∴a 1=12,c 1=-12.又c n =a n -1,故{c n }是以-12为首项,12为公比的等比数列.(2)由(1)可知c n =⎝⎛⎭⎫-12·⎝⎛⎭⎫12n -1=-⎝⎛⎭⎫12n , ∴a n =c n +1=1-⎝⎛⎭⎫12n.在本例条件下,若数列{b n }满足b 1=a 1,b n =a n -a n -1(n ≥2),证明{b n }是等比数列. 证明:∵由(2)知a n =1-⎝⎛⎭⎫12n , ∴当n ≥2时,b n =a n -a n -1 =1-⎝⎛⎭⎫12n -⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n -1 =⎝⎛⎭⎫12n -1-⎝⎛⎭⎫12n =⎝⎛⎭⎫12n .又b 1=a 1=12也符合上式,∴b n =⎝⎛⎭⎫12n . ∵b n +1b n =12,∴数列{b n }是等比数列.由题悟法等比数列的判定方法(1)定义法:若a n +1a n =q (q 为非零常数,n ∈N *)或a na n -1=q (q 为非零常数且n ≥2,n ∈N *),则{a n }是等比数列.(2)等比中项法:若数列{a n }中,a n ≠0且a 2n +1=a n ·a n +2(n ∈N *),则数列{a n }是等比数列. (3)通项公式法:若数列通项公式可写成a n =c ·q n (c ,q 均是不为0的常数,n ∈N *),则{a n }是等比数列.以题试法1. (2012·沈阳模拟)已知函数f (x )=log a x ,且所有项为正数的无穷数列{a n }满足log a a n +1-log a a n =2,则数列{a n }()A .一定是等比数列B .一定是等差数列C .既是等差数列又是等比数列D .既不是等差数列又不是等比数列 解析:选A 由log a a n +1-log a a n =2,得log aa n +1a n =2=log a a 2,故a n +1a n=a 2.又a >0且a ≠1,所以数列{a n }为等比数列.等比数列的基本运算典题导入[例2] (2011·全国高考)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 2=6,6a 1+a 3=30,求a n 和S n .[自主解答] 设{a n }的公比为q ,由题设得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q =6,6a 1+a 1q 2=30.解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=3,q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,q =3. 当a 1=3,q =2时,a n =3×2n -1,S n =3×(2n -1);当a 1=2,q =3时,a n =2×3n -1,S n =3n -1.由题悟法1.等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题,数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)可迎刃而解.2.在使用等比数列的前n 项和公式时,应根据公比q 的情况进行分类讨论,切不可忽视q 的取值而盲目用求和公式.以题试法2.(2012·山西适应性训练)已知数列{a n }是公差不为零的等差数列,a 1=2,且a 2,a 4,a 8成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{3a n }的前n 项和.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0). 因为a 2,a 4,a 8成等比数列, 所以(2+3d )2=(2+d )·(2+7d ), 解得d =2.所以a n =2n (n ∈N *).(2)由(1)知3a n =32n ,设数列{3a n }的前n 项和为S n , 则S n =32+34+ (32)=9(1-9n )1-9=98(9n -1).等比数列的性质典题导入[例3] (1)(2012·威海模拟)在由正数组成的等比数列{a n }中,若a 3a 4a 5=3π,则sin(log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 7)的值为( )A.12 B.32C .1D .-32(2)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 6∶S 3=1∶2,则S 9∶S 3等于( ) A .1∶2 B .2∶3 C .3∶4D .1∶3[自主解答] (1)因为a 3a 4a 5=3π=a 34,所以a 4=3π3.log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 7 =log 3(a 1a 2…a 7)=log 3a 74 =7log 33π3=7π3,故sin(log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 7)=32. (2)由等比数列的性质:S 3,S 6-S 3,S 9-S 6仍成等比数列,于是(S 6-S 3)2=S 3·(S 9-S 6), 将S 6=12S 3代入得S 9S 3=34.[答案] (1)B (2)C由题悟法等比数列与等差数列在定义上只有“一字之差”,它们的通项公式和性质有许多相似之处,其中等差数列中的“和”“倍数”可以与等比数列中的“积”“幂”相类比.关注它们之间的异同有助于我们从整体上把握,同时也有利于类比思想的推广.对于等差数列项的和或等比数列项的积的运算,若能关注通项公式a n =f (n )的下标n 的大小关系,可简化题目的运算.以题试法3.(1)(2012·新课标全国卷)已知{a n }为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10=( ) A .7 B .5 C .-5D .-7(2)(2012·成都模拟)已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1=( )A .16(1-4-n )B .16(1-2-n )C.323(1-4-n )D.323(1-2-n ) 解析:(1)选D 法一:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 7=a 1q 3+a 1q 6=2,a 5a 6=a 1q 4×a 1q 5=a 21q 9=-8, 解得⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-2,a 1=1或⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-12,a 1=-8,故a 1+a 10=a 1(1+q 9)=-7.法二:由⎩⎪⎨⎪⎧ a 4+a 7=2,a 5a 6=a 4a 7=-8,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 4=-2,a 7=4或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=4,a 7=-2.则⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-2,a 1=1或⎩⎪⎨⎪⎧q 3=-12,a 1=-8,故a 1+a 10=a 1(1+q 9)=-7.(2)选C ∵a 2=2,a 5=14,∴a 1=4,q =12,a n a n +1=⎝⎛⎭⎫122n -5. 故a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1=8⎝⎛⎭⎫1-14n 1-14=323(1-4-n ).1.设数列{a n }是等比数列,前n 项和为S n ,若S 3=3a 3,则公比q 为( )A .-12 B .1C .-12或1D.14解析:选C 当q =1时,满足S 3=3a 1=3a 3. 当q ≠1时,S 3=a 1(1-q 3)1-q =a 1(1+q +q 2)=3a 1q 2,解得q =-12,综上q =-12或q =1.2.(2012·东城模拟)设数列{a n }满足:2a n =a n +1(a n ≠0)(n ∈N *),且前n 项和为S n ,则S 4a 2的值为( )A.152 B.154 C .4D .2解析:选A 由题意知,数列{a n }是以2为公比的等比数列,故S 4a 2=a 1(1-24)1-2a 1×2=152.3.(2012·安徽高考)公比为2的等比数列{a n }的各项都是正数,且a 3a 11=16,则log 2a 10=( )A .4B .5C .6D .7解析:选B ∵a 3·a 11=16,∴a 27=16. 又∵等比数列{a n }的各项都是正数,∴a 7=4. 又∵a 10=a 7q 3=4×23=25,∴log 2a 10=5.4.已知数列{a n },则“a n ,a n +1,a n +2(n ∈N *)成等比数列”是“a 2n +1=a n a n +2”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件解析:选A 显然,n ∈N *,a n ,a n +1,a n +2成等比数列,则a 2n +1=a n a n +2,反之,则不一定成立,举反例,如数列为1,0,0,0,…5.(2013·太原模拟)各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2,S 3n =14,则S 4n 等于( )A .80B .30C .26D .16解析:选B 设S 2n =a ,S 4n =b ,由等比数列的性质知: 2(14-a )=(a -2)2,解得a =6或a =-4(舍去), 同理(6-2)(b -14)=(14-6)2,所以b =S 4n =30.6.已知方程(x 2-mx +2)(x 2-nx +2)=0的四个根组成以12为首项的等比数列,则mn =( )A.32 B.32或23C.23D .以上都不对解析:选B 设a ,b ,c ,d 是方程(x 2-mx +2)(x 2-nx +2)=0的四个根,不妨设a <c <d <b ,则a ·b =c ·d =2,a =12,故b =4,根据等比数列的性质,得到c =1,d =2,则m =a +b =92,n =c +d =3,或m =c +d =3,n =a +b =92,则m n =32或m n =23.7.已知各项不为0的等差数列{a n },满足2a 3-a 27+2a 11=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 6b 8=________.解析:由题意可知,b 6b 8=b 27=a 27=2(a 3+a 11)=4a 7,∵a 7≠0,∴a 7=4,∴b 6b 8=16. 答案:168.(2012·江西高考)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,公比不为1.若a 1=1,则对任意的n ∈N *,都有a n +2+a n +1-2a n =0,则S 5=________.解析:由题意知a 3+a 2-2a 1=0,设公比为q ,则a 1(q 2+q -2)=0.由q 2+q -2=0解得q =-2或q =1(舍去),则S 5=a 1(1-q 5)1-q=1-(-2)53=11.答案:119.(2012·西城期末)已知{a n }是公比为2的等比数列,若a 3-a 1=6,则a 1=________;1a 21+1a 22+…+1a 2n=________. 解析:∵{a n }是公比为2的等比数列,且a 3-a 1=6,∴4a 1-a 1=6,即a 1=2,故a n =a 12n -1=2n ,∴1a n =⎝⎛⎭⎫12n ,1a 2n =⎝⎛⎭⎫14n ,即数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a 2n 是首项为14,公比为14的等比数列, ∴1a 21+1a 22+…+1a 2n =14⎝⎛⎭⎫1-14n 1-14=13⎝⎛⎭⎫1-14n . 答案:2 13⎝⎛⎭⎫1-14n 10.设数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,且数列{S n }是以2为公比的等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求a 1+a 3+…+a 2n +1.解:(1)∵S 1=a 1=1,且数列{S n }是以2为公比的等比数列,∴S n =2n -1,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -2,n ≥2.(2)a 3,a 5,…,a 2n +1是以2为首项,以4为公比的等比数列, ∴a 3+a 5+…+a 2n +1=2(1-4n )1-4=2(4n -1)3.∴a 1+a 3+…+a 2n +1=1+2(4n -1)3=22n +1+13.11.设数列{a n }的前n 项和为S n ,其中a n ≠0,a 1为常数,且-a 1,S n ,a n +1成等差数列. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1-S n ,问:是否存在a 1,使数列{b n }为等比数列?若存在,求出a 1的值;若不存在,请说明理由.解:(1)依题意,得2S n =a n +1-a 1.当n ≥2时,有⎩⎪⎨⎪⎧2S n =a n +1-a 1,2S n -1=a n -a 1.两式相减,得a n +1=3a n (n ≥2). 又因为a 2=2S 1+a 1=3a 1,a n ≠0,所以数列{a n }是首项为a 1,公比为3的等比数列. 因此,a n =a 1·3n -1(n ∈N *).(2)因为S n =a 1(1-3n )1-3=12a 1·3n -12a 1,b n =1-S n =1+12a 1-12a 1·3n .要使{b n }为等比数列,当且仅当1+12a 1=0,即a 1=-2.所以存在a 1=-2,使数列{b n }为等比数列.12. (2012·山东高考)已知等差数列{a n }的前5项和为105,且a 10=2a 5. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)对任意m ∈N *,将数列{a n }中不大于72m 的项的个数记为b m .求数列{b m }的前m 项和S m .解:(1)设数列{a n }的公差为d ,前n 项和为T n , 由T 5=105,a 10=2a 5, 得⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+5×(5-1)2d =105,a 1+9d =2(a 1+4d ),解得a 1=7,d =7.(2)对m ∈N *,若a n =7n ≤72m ,则n ≤72m -1.因此b m =72m -1.所以数列{b m }是首项为7,公比为49的等比数列, 故S m =b 1(1-q m )1-q =7×(1-49m )1-49=7×(72m -1)48=72m +1-748.1.若数列{a n }满足a 2n +1a 2n=p (p 为正常数,n ∈N *),则称数列{a n }为“等方比数列”.甲:数列{a n }是等方比数列;乙:数列{a n }是等比数列,则甲是乙的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B 若a 2n +1a 2n =p ,则a n +1a n =±p ,不是定值;若a n +1a n =q ,则a 2n +1a 2n=q 2,且q 2为正常数,故甲是乙的必要不充分条件.2.(2012·浙江高考)设公比为q (q >0)的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=3a 2+2,S 4=3a 4+2,则q =________.解析:法一:S 4=S 2+a 3+a 4=3a 2+2+a 3+a 4=3a 4+2,将a 3=a 2q ,a 4=a 2q 2代入得, 3a 2+2+a 2q +a 2q 2=3a 2q 2+2,化简得2q 2-q -3=0, 解得q =32(q =-1不合题意,舍去).法二:设等比数列{a n }的首项为a 1,由S 2=3a 2+2,得 a 1(1+q )=3a 1q +2.①由S 4=3a 4+2,得a 1(1+q )(1+q 2)=3a 1q 3+2.② 由②-①得a 1q 2(1+q )=3a 1q (q 2-1). ∵q >0,∴q =32.答案:323.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =4a n -3(n ∈N *). (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 ∈N *),且b 1=2,求数列{b n }的通项公式. 解:(1)证明:依题意S n =4a n -3(n ∈N *), n =1时,a 1=4a 1-3,解得a 1=1.因为S n =4a n -3,则S n -1=4a n -1-3(n ≥2),所以当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4a n -4a n -1,整理得a n =43a n -1. 又a 1=1≠0,所以{a n }是首项为1,公比为43的等比数列. (2)因为a n =⎝⎛⎭⎫43n -1,由b n +1=a n +b n (n ∈N *),得b n +1-b n =⎝⎛⎭⎫43n -1.可得b n =b 1+(b 2-b 1)+(b 3-b 2)+…+(b n -b n -1)=2+1-⎝⎛⎭⎫43n -11-43=3·⎝⎛⎭⎫43n -1-1(n ≥2), 当n =1时也满足,所以数列{b n }的通项公式为b n =3·⎝⎛⎭⎫43n -1-1.1.(2012·大纲全国卷)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S n =2a n +1,则S n =( )A .2n -1 B.⎝⎛⎭⎫32n -1C.⎝⎛⎭⎫23n -1D.12n -1 解析:选B ∵S n =2a n +1,∴当n ≥2时,S n -1=2a n ,∴a n =S n -S n -1=2a n +1-2a n ,∴3a n =2a n +1,∴a n +1a n =32. 又∵S 1=2a 2,∴a 2=12,∴a 2a 1=12, ∴{a n }从第二项起是以32为公比的等比数列, ∴S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =1+12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫32n -11-32=⎝⎛⎭⎫32n -1. ( 也可以先求出n ≥2时,a n =3n -22n -1,再利用S n =2a n +1,求得S n =⎝⎛⎭⎫32n -1 ) 2.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 1,S 3,S 2成等差数列.(1)求{a n }的公比q ;(2)若a 1-a 3=3,求S n .解:(1)依题意有a 1+(a 1+a 1q )=2(a 1+a 1q +a 1q 2).由于a 1≠0,故2q 2+q =0,又q ≠0,从而q =-12. (2)由(1)可得a 1-a 1⎝⎛⎭⎫-122=3. 故a 1=4,从而S n =4⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫-12n 1-⎝⎛⎭⎫-12=83⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫-12n . 3.已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差d >0,且第2项、第5项、第14项分别是等比数列{b n }的第2项、第3项、第4项.(1)求数列{a n }与{b n }的通项公式;(2)设数列{c n }对n ∈N *均有c 1b 1+c 2b 2+…+c n b n=a n +1成立,求c 1+c 2+c 3+…+c 2 013. 解:(1)∵a 2=1+d ,a 5=1+4d ,a 14=1+13d , ∴(1+4d )2=(1+d )(1+13d ).∵d >0, 故解得d =2.∴a n =1+(n -1)·2=2n -1. 又b 2=a 2=3,b 3=a 5=9,∴数列{b n }的公比为3, ∴b n =3·3n -2=3n -1. (2)由c 1b 1+c 2b 2+…+c n b n=a n +1得 当n ≥2时,c 1b 1+c 2b 2+…+c n -1b n -1=a n. 两式相减得:n ≥2时,c n b n=a n +1-a n =2. ∴c n =2b n =2·3n -1(n ≥2). 又当n =1时,c 1b 1=a 2,∴c 1=3. ∴c n =⎩⎪⎨⎪⎧3,n =1,2·3n -1,n ≥2. ∴c 1+c 2+c 3+…+c 2 013=3+6-2×32 0131-3=3+(-3+32 013)=32 013.。

高考数学一轮复习等差数列及其前n项和

高考数学一轮复习等差数列及其前n项和

第2节等差数列及其前n 项和最新考纲 1.理解等差数列的概念;2.掌握等差数列的通项公式与前 n 项和公式; 3•能在具体的问题情境中识别数列的等差关系, 并能用等差数列的有关知识解决 相应的问题;4.了解等差数列与一次函数的关系.I 基础摻断丨回归教材,夯实基础知识梳理1. 等差数列的概念(1)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^公差通常用字母 d表示.数学语言表达式:a n +1 — a n — d(n € N , d 为常数),或a n — a n -1 — d(n 》2, d 为常 数).一 a + b ⑵若a ,A ,b 成等差数列,则A 叫做a ,b 的等差中项,且A —=丁.2. 等差数列的通项公式与前n 项和公式(1)若等差数列{a n }的首项是a 1,公差是d ,则其通项公式为a n — a 1 + (n - 1)d .通项公式的推* a n — a m + (n — m)d(m ,n € N ). (2)等差数列的前n 项和公式 项).3. 等差数列的有关性质已知数列{a n }是等差数列,S 是{a n }的前n 项和.*(1)若 m + n — p + q(m ,n ,p ,q € N ),则有 a m + a n — a p + a q .S n —n (a 1 + a n )2 n (n — 1) 2d(其中n € N *,a 1为首项, d 为公差,a n 为第n(2)等差数列{a n}的单调性:当d>0时,{a n}是递增数列;当d v0时,{a n}是递减数列;当d —0时,{a n}是常数列.⑶若{a n}是等差数列,公差为d,则a k, a k+ m, a k+2m,…(k, m€ N )是公差为md 的等差数列.(4)数列S m, S2m- S m, S3m- Mm ,…也是等差数列.4 •等差数列的前n项和公式与函数的关系数列{a n}是等差数列? S n= An2+ Bn (A, B为常数).5 •等差数列的前n项和的最值在等差数列{a n}中,a i> 0, d v 0,贝U S n存在最大值;若a iv 0, d> 0,贝U S n存在最小值.[常用结论与微点提醒]1 .用定义法证明等差数列应注意“从第2项起”,如证明了a n+1-a n= d(n》2)时,应注意验证a2-a i是否等于d,若a2-a i^d,则数列{a n}不为等差数列.2. 利用二次函数性质求等差数列前n项和最值时,一定要注意自变量n是正整数.诊断自测1. 思考辨析(在括号内打“V”或“X”)(1)数列{a n}为等差数列的充要条件是对任意n€ N*,都有2a n+i二a n+ a n+2.()(2)等差数列{a n}的单调性是由公差d决定的.()⑶已知数列{a n}的通项公式是a n= pn+ q(其中p, q为常数),则数列{a n}一定是等差数列.()(4)数列{a n}为等差数列的充要条件是其通项公式为n的一次函数.()⑸等差数列的前n项和公式是常数项为0的二次函数.()解析(4)若公差d = 0,则通项公式不是n的一次函数.(5)若公差d = 0,则前n项和不是二次函数.答案(1)2⑵V ⑶V (4)X ⑸X2. 在等差数列{a n}中,若a2= 4, a4 = 2,则a6等于()A. - 1B. 0C. 1D. 6解析由等差数列的性质,得a6 = 2a4-a2= 2X2-4 = 0,选B.答案B3. (2017全国I卷)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4 + a5 = 24, S6 = 48, 则{a n}的公差为()A. 1 B . 2 C. 4 D . 8a4 + a5 = 24,解析设{a n}的公差为d,由SISs= 48,2a i + 7d = 24,得丫解得d = 4.6a i + 15d= 48,答案C4. (2018宁波十校适应性考试)等差数列{a n}的公差d v0,且aja^,则数列{a n}的前n项和S n取得最大值时的项数n是()A. 8 或9 B . 9 或10C. 10或11 D . 11 或12解析由题意知,a〔=i a17,又因为d v 0,所以a1 = —a17,故a1 = —8d, a9= 0, a n= a1 + (n—1)d= (n —9)d,当a n> 0 时,n W 9,所以当n = 8 或9 时,S n 取最大值. 答案A5. (必修5P68A8 改编)在等差数列{a n}中,若a3 + a4 + a5 + a6+ a7= 450,则a2+ a8= ________ .解析由等差数列的性质,得a3 + a4 + a5 + a6 + a7= 5a5= 450, •••a5= 90,二a2 + a8 = 2a5= 180.答案1806. (2018湖州调研)设等差数列{a n }的公差是d ,前n 项和是S n .若 ◎ = 1, a 5= 9, 贝U 公差 d = ___ , S n= _____ .、 a 5 — a 1 n (n — 1) 2 解析 公差 d = = 2,前 n 项和 S n = n a 1+ 2 d = n +n (n —1) = n.5— 1 2答案2 n 2 I 考点突破丨分类讲练■、以俺求沱考点一等差数列基本量的运算【例11 (1)(2016全国I 卷)已知等差数列{a n }前9项的和为27, a 10= 8,则ae o =() A . 100B . 99C . 98D . 97⑵(2017全国川卷)等差数列{a n }的首项为1,公差不为0若a 2, a s , a 6成等比数 列,则{a n }前6项的和为( )A . — 24B . — 3C . 3D . 8〔9a 1+ 36d = 27,解析 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,由已知,得, a 1 + 9d = 8,所以血=一 1,¥ 所以 a 100= a 1 + 99d =— 1 + 99= 98.l d = 1,X. 1(2)等差数列中a1 = 1,根据题意得即(a i + 2d)2= (a i + d)(a i + 5d),解得d = — 2, d = 0(舍去).6X 5 6 X 5所以数列{a n }的前6项和为6a i + —d = 1X 6 + 〒 X (— 2)= — 24. 答案(1)C (2)A规律方法 (1)等差数列的通项公式及前n 项和公式共涉及五个量a i , a n , d , n ,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想来解决问题.•76a aa(2) 数列的通项公式和前n项和公式在解题中起到变量代换作用,而a i和d是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法.【训练11 (1)(—题多解)设等差数列{a n}的前n项和为S n, 83= 6, &= 12,贝U S6= .⑵(2015浙•江卷)已知{a n}是等差数列,公差d不为零.若a2, a s, a?成等比数列,且 2a i + a 2= 1,贝U a i = _________ , d = ________ . 解析(1)法一 设数列{a n }的首项为a i ,公差为d ,由S 3= 6,53= 3a i + 3d = 6,a i = 0,S 4= 12,可得解得54= 4a i + 6d = 12, d = 2,即 S 6= 6a 1+ 15d = 30.法二 由{a n }为等差数列,故可设前n 项和S n = An 2 + Bn ,= 9A + 3B = 6,由 S 3= 6, S 4= 12,可得I S 4= 16A + 4B = 12,即 S n = n 2— n ,贝U S 6 = 36 — 6 = 30.2 2⑵因为 a 2, a 3, a 7 成等比数列,所以a 3= a 2a 7, 即 (a 〔 + 2d) = (a 〔+ d)(a 1 + 6d), 2=3, d =— 1.考点二 等差数列的判定与证明(变式迁移)【例2】(经典母题)若数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n + 2S n Sn -1= 0(n 》2), 1a 1 = 2*(1) 求证:1成等差数列; (2) 求数列{a n }的通项公式.(1) 证明 当 n 》2 时,由 a n + 2S h S n -1 = 0, 1 1得 S n — S n -1 = — 2S n S n -1,所以&—= 2 ,S n S n —1又S =1 = 2,故1是首项为2,公差为2的等差数列. 1 1(2) 解 由(1)可得 S n = 2n , • S n = 当n 》2时,解得21B =—2由于 d M 0,二 a 1 = — 3d , 2a 1 +a = 1, ••• 2a 1 + a 1+ d = 1, 即卩 3a 1 + d = 1,二 a 1 2一3an —®-1 — 2n -2 (n -1) 2n (n -1) 2n (n -1)-n — 1,n — 1 — n当n = 1时, 1a 1—不适合上式. a n 1 2n (n - 1),nA 2.1【变式迁移1】 将本例条件“ a n + 2SS -1 — 0(n 》2), a 1—㊁”改为“ S n (S n - a n ) + 2a n — 0(n >2), a 〔 — 2”,冋题不变,试求解. (1)证明 当--S n [S n — (S n — S n -1)] + 2(S n — S n -1)= 即 S n S n -1 + 2(Sn — S n -1)— 0. 1 1 1「1 1 1 即 Sn S n -1 2.又 S 1 a 1 2.S 是以首项为2,公差为1的等差数列. 1 n 2故数列(2)解 由(1)知S ; — 2,- S n — n ,当 n A 2 时, 2n (n -1)当n — 1时,a 1 — 2不适合上式,a n — S h -S n -1 —n — 1,故an — i一 、小-3 , n 》2・ 【变式迁移2】 已知数列{a n }满足2a n -1 — a n a n -1 — 1(n 》2), a 1 = 2,证明数列 1a n -1 是等差数列,并求数列{a n }的通项公式.1解当 n A 2 时,a n — 2 — ,a n -11 1 — 1 1 — 1 1 — a n -1 1 a n — 1 a n -1 — 11a n -1 — 1 彳 1a n -1 — 1 a n -1 — 1 a n -1 — 1 a n -1a n -1—卅—K 常数). a n —1 — 11 -- ~ — 1 + (n 一 1) x 1 = n , a n — 1 n + 1 /. a n =n •规律方法 等差数列的四种判断方法:(1) 定义法:对于n 》2的任意自然数,验证a n — a n —1为同一常数. (2) 等差中项法:验证2a n — 1 — a n + a n — 2(n 》3, n € N )都成立. (3) 通项公式法:验证a n — pn + q.(4) 前n 项和公式法:验证S n =An 2+ Bn •后两种方法只能用来判断是否为等差数 列,而不能用来证明等差数列,主要适合在选择题中简单判断.【训练2】(2017江苏卷)对于给定的正整数 k ,若数列{a n }满足:a n -k + a n — k +1 + •••+ a n -1+ a n +1 +…+ a n + k -1+ a n +k — 2ka n ,对任意正整数 n(n>k)总成立,则称 数列{a n }是“ P(k)数列”.(1) 证明:等差数列{a n }是“P(3)数列”;(2) 若数列{a n }既是“ P(2)数列”,又是“ P(3)数列”,证明:{a n }是等差数列. 证明(1)因为{a n }是等差数列,设其公差为d , 则 a n = a 〔+ (n — 1)d , 从而,当n 》4时,a n — k + a n +k = a 1 + (n — k — 1)d + a 1 + (n + k — 1)d —2a 1 + 2(n — 1)d = 2a n , k = 1, 2, 3,所以 a n —3+ a n —2 + a n — 1 + a n +1 + a n + 2+ a n +3 — 6a n , 因此等差数列{a n }是“P(3)数列”.⑵数列{a n }既是“ P(2)数列”,又是“ P(3)数列”,因此, 当 n 》3 时,a n —2 + a n — 1 + a n +1 + a n + 2— 4a n ,① 当 n 》4 时,a n—3 + a n—2+ a n —1 + a n +1 + a n +2 + an+ 3— 6a n .②以首项为1,公差为1的等差数列.•••数a n由①知,a n-3 + a n-2—4a n-1 —(a n+ a n +1),③a n +2 + a n +3= 4a n +1 — (a n — 1 + a n ) •④ 将③④代入②,得a n -1+ a n +1 = 2a n ,其中n 》4, 所以a 3, a ;, a 5,…是等差数列,设其公差为 d '. 在①中,取 n = 4,贝U a 2 + a 3 + a 5 + a 6= 4a 4, 所以 a 2= a 3 — d',在①中,取 n = 3,贝U a 1 + a 2 + a 4+ a 5= 4a 3, 所以 a 1 = a 3 — 2d ', 所以数列{a n }是等差数列.考点三等差数列的性质及应用【例3】(1)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1 + a 3+ a 5 = 3,则Ss =( )A . 5B . 7C . 9D . 11S; 1 S 8⑵(2018浙江名校三联)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且&=3,则觅=(3) 已知S 是等差数列{a n }的前n 项和,若a i = — 2 014, ? 0;;- 2 008=6,则S 20仃= ________ .解析 (1) T {a n }为等差数列,.••a i + a 5= 2a 3,得 3a 3= 3,所以 a 3 = 1, A & =(2) 因为S n 为等差数列{a n }的前n 项和,所以S ;, S 8 — S ;, S 12 — S s , Si 6—S 12也成S ; 1 S 8等差数列,而 S ;= 3,所以 S 8= 3S ;,则(S 8— S ;) — S ;= S ;,则得 S 16= 10S ;,所以S 8 3_ = 10.(3) 由等差数列的性质可得|也为等差数列.S^ 014 S 2 008设其公差为 d ,则2 01;— 2 008= 6d = 6, A d = 1. 故 S017= 1 + 2 016d = — 2 014+ 2 016= 2,1- 31- 25 (a i + a 5)2=5a 3= 5,故选 A.A S2 017= 2X 2 017= 4 034.答案(1)A (2)A (3)4 034规律方法等差数列的性质是解题的重要工具.(1) 在等差数列{a n}中,数列S m, S2m一S m , S3m一S2m也成等差数列.(2) 在等差数列{a n}中,数列詈也成等差数列.【训练3】(1)若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列的项数为()A. 13B. 12C. 11D. 10⑵在等差数列{a n}中,若a3 + a4 + a5 + a6 + a7= 25,则a2 + a8 = _______ .解析(1)因为印+ a2+ a3 34, a n -2 + a n— 1 + a n146, a1+ a2 + a3 + a n—2+ a n— 1 + a n= 34 + 146= 180,又因为a1 + a n= a2 + a n—1 = a3 + a n—2,所以3(a1 + a n) = 180,从而a1 + a n= 60,n (a1 + a n) n x 60所以Sn= 2 = —2—= 390,即n= 13.(2)因为{a n}是等差数列,所以a3 + a7= a4 + a s = a2 + a8 = 2a5, a3 + a4 + a5 + a6 + a7=5a5= 25,即卩a5= 5, a2 + a8 = 2a5= 10.答案(1)A (2)10考点四等差数列前n项和及其最值【例4】(1)(一题多解)等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a1= 13, S3= S11,当S n最大时,n的值是()A. 5 B . 6 C. 7 D . 8⑵设数列{a n}的通项公式为a n = 2n —10(n€ N*),则閔| + |a2| +…+曲5匸解析(1)法一由S3= S11,得a4 + a5+ ^ + an = 0,根据等差数列的性质,可得a7 + a8 = 0.根据首项等于13可推知这个数列递减,从而得到a7>0, a8<0,故n=7时S n最大.法—-由S s= S11,可得3a i + 3d= 11a i + 55d,把a i= 13代入,得d= —2,故Sn2=13n-n(n—1)=—n + 14n.根据二次函数的性质,知当n= 7时S n最大.⑵由a n = 2n—10(n€ N )知{a n}是以一8为首项,2为公差的等差数列,又由a n =2n—10> 0 得n> 5,二n< 5 时,a n< 0,当n>5 时,a n>0, •,•田|+ |a2|+…+ |a15| =—(a1 + a2 + a3 + a4)+ (a5+ a6 + …+ a15)= 20+ 110= 130.答案(1)C (2)130规律方法求等差数列前n项和的最值,常用的方法:(1)利用等差数列的单调性,求出其正负转折项;⑵利用性质求出其正负转折项,便可求得和的最值;(3) 将等差数列的前n项和S n= An2+ Bn (A, B为常数)看作二次函数,根据二次函数的性质求最值.【训练4】(1)设等差数列{a n}的前n项和为S n, a1>0且a6=9,则当S取最大a5 II 值时,n的值为()A. 9B. 10C. 11D. 12⑵(2018金丽衢十二校二联)已知公差为d的等差数列{a n}的前n项和为S n,若有确定正整数n。

高考数学一轮复习作业等差数列及其前n项和北师大版

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等差数列及其前n 项和一、选择题1.若{a n }为等差数列,且a 7-2a 4=-1,a 3=0,则公差d 等于( ) A .-2 B .-12 C .12D .2B [由于a 7-2a 4=a 1+6d -2(a 1+3d )=-a 1=-1,则a 1=1.又由a 3=a 1+2d =1+2d =0,解得d =-12.故选B .]2.在等差数列{a n }中,a 3,a 9是方程x 2+24x +12=0的两根,则数列{a n }的前11项和等于( )A .66B .132C .-66D .-132D [因为a 3,a 9是方程x 2+24x +12=0的两根,所以a 3+a 9=-24. 又a 3+a 9=-24=2a 6,所以a 6=-12,S 11=11×a 1+a 112=11×2a 62=-132,故选D .]3.数列{a n }满足2a n =a n -1+a n +1(n ≥2),且a 2+a 4+a 6=12,则a 3+a 4+a 5=( ) A .9 B .10 C .11 D .12D [由2a n =a n -1+a n +1(n ≥2)可知数列{a n }为等差数列,∴a 2+a 4+a 6=a 3+a 4+a 5=12.故选D .]4.公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 6=3a 4,且S 10=λa 4,则λ的值为( )A .15B .21C .23D .25D [由题意得a 1+5d =3(a 1+3d ),∴a 1=-2d .∴λ=S 10a 4=10a 1+10×92da 1+3d =10×-2d +45d-2d +3d=25,故选D .]5.等差数列{a n }中,已知|a 6|=|a 11|,且公差d >0,则其前n 项和取最小值时的n 的值为( )A .6B .7C .8D .9 C [∵|a 6|=|a 11|且公差d >0, ∴a 6=-a 11.∴a 6+a 11=a 8+a 9=0,且a 8<0,a 9>0, ∴a 1<a 2<…<a 8<0<a 9<a 10<…,∴使S n 取最小值的n 的值为8.故选C .]6.程大位《算法统宗》里有诗云“九百九十六斤棉,赠分八子做盘缠.次第每人多十七,要将第八数来言.务要分明依次弟,孝和休惹外人传.”意为:996斤棉花,分别赠送给8个子女做旅费,从第一个开始,以后每人依次多17斤,直到第八个孩子为止.分配时一定要等级分明,使孝顺子女的美德外传,则第八个孩子分得斤数为( )A .65B .176C .183D .184D [由题意知,8个孩子所得棉花构成公差为17的等差数列,且前8项之和为996. 设首项为a 1,则S 8=8a 1+8×72×17=996,解得a 1=65,则a 8=a 1+7d =65+7×17=184,故选D .] 二、填空题7.记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1≠0,a 2=3a 1,则S 10S 5=________. 4 [设等差数列{a n }的公差为d ,由a 2=3a 1,即a 1+d =3a 1,得2a 1=d ,所以S 10S 5=10a 1+10×92d5a 1+5×42d=100a 125a 1=4.] 8.(2020·新高考全国卷Ⅰ)将数列{2n -1}与{3n -2}的公共项从小到大排列得到数列{a n },则{a n }的前n 项和为________.3n 2-2n [将数列{2n -1}与{3n -2}的公共项从小到大排列得到数列{a n },则{a n }是以1为首项,以6为公差的等差数列,故它的前n 项和为S n =n ×1+n n -12×6=3n 2-2n .]9.已知数列{a n }是等差数列,前n 项和为S n ,满足a 1+5a 3=S 8,给出下列结论: ①a 10=0;②S 10最小;③S 7=S 12;④S 20=0.其中一定正确的结论是________.(填序号) ①③ [a 1+5(a 1+2d )=8a 1+28d , 所以a 1=-9d ,a 10=a 1+9d =0,故①正确;由于d 的符号未知,所以S 10不一定最小,故②错误;S 7=7a 1+21d =-42d ,S 12=12a 1+66d =-42d ,所以S 7=S 12,故③正确;S 20=20a 1+190d =10d ,不一定为0,故④错误.所以正确的是①③.] 三、解答题10.(2021·新高考卷Ⅰ)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n +1,n 为奇数,a n +2,n 为偶数.(1)记b n =a 2n ,写出b 1,b 2,并求数列{b n }的通项公式; (2)求{a n }的前20项和.[解] (1)因为b n =a 2n ,且a 1=1,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n +1,n 为奇数,a n +2,n 为偶数,所以b 1=a 2=a 1+1=2,b 2=a 4=a 3+1=a 2+2+1=5.因为b n =a 2n ,所以b n +1=a 2n +2=a 2n +1+1=a 2n +1+1=a 2n +2+1=a 2n +3, 所以b n +1-b n =a 2n +3-a 2n =3,所以数列{b n }是以2为首项,3为公差的等差数列,b n =2+3(n -1)=3n -1,n ∈N *. (2)因为a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n +1,n 为奇数,a n +2,n 为偶数,所以k ∈N *时,a 2k =a 2k -1+1=a 2k -1+1, 即a 2k =a 2k -1+1,①a 2k +1=a 2k +2,②a 2k +2=a 2k +1+1=a 2k +1+1,即a 2k +2=a 2k +1+1,③所以①+②得a 2k +1=a 2k -1+3,即a 2k +1-a 2k -1=3,所以数列{a n }的奇数项是以1为首项,3为公差的等差数列; ②+③得a 2k +2=a 2k +3,即a 2k +2-a 2k =3,又a 2=2,所以数列{a n }的偶数项是以2为首项,3为公差的等差数列.所以数列{a n }的前20项和S 20=(a 1+a 3+a 5+…+a 19)+(a 2+a 4+a 6+…+a 20)=10+10×92×3+20+10×92×3=300. 11.已知等差数列的前三项依次为a ,4,3a ,前n 项和为S n ,且S k =110. (1)求a 及k 的值;(2)已知数列{b n }满足b n =S nn,证明数列{b n }是等差数列,并求其前n 项和T n . [解] (1)设该等差数列为{a n },则a 1=a ,a 2=4,a 3=3a , 由已知有a +3a =8,得a 1=a =2,公差d =4-2=2, 所以S k =ka 1+k k -12·d =2k +k k -12×2=k 2+k .由S k =110,得k 2+k -110=0, 解得k =10或k =-11(舍去), 故a =2,k =10. (2)由(1)得S n =n 2+2n2=n (n +1),则b n =S n n=n +1,故b n +1-b n =(n +2)-(n +1)=1,又b 1=2, 即数列{b n }是首项为2,公差为1的等差数列, 所以T n =n 2+n +12=n n +32.1.(2021·大连模拟)若{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2 019+a 2 020>0,a 2 019·a 2 020<0,则使前n 项和S n >0成立的最大正整数n 是( )A .2 019B .2 020C .4 039D .4 038D [{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2 019+a 2 020>0,a 2 019·a 2 020<0,所以{a n }是递减的等差数列,且a 2 019>0,a 2 020<0,因为a 2 019+a 2 020=a 1+a 4 038>0,a 1+a 4 039=2a 2 020<0,所以S 4 038=4 038a 1+a 4 0382>0,S 4 039=4 039a 1+a 4 0392<0.所以使前n 项和S n >0成立的最大正整数n 是4 038.故选D .]2.已知数列{a n }满足a 1=-19,a n +1=a n 8a n +1(n ∈N *),则a n =________,数列{a n }中最大项的值为________.18n -17 17 [由题意知a n ≠0,由a n +1=a n 8a n +1得1a n +1=8a n +1a n =1a n +8,整理得1a n +1-1a n=8,即数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是公差为8的等差数列,故1a n =1a 1+(n -1)×8=8n -17,所以a n =18n -17.当n =1,2时, a n <0;当n ≥3时,a n >0,则数列{a n }在n ≥3时是递减数列,故{a n }中最大项的值为a 3=17.]3.(2021·全国卷乙)记S n 为数列{a n }的前n 项和,b n 为数列{S n }的前n 项积,已知2S n +1b n=2.(1)证明:数列{b n }是等差数列; (2)求{a n }的通项公式.[解] (1)证明:因为b n 是数列{S n }的前n 项积, 所以n ≥2时,S n =b nb n -1, 代入2S n +1b n=2可得,2b n -1b n+1b n=2,整理可得2b n -1+1=2b n ,即b n -b n -1=12(n ≥2).又2S 1+1b 1=3b 1=2,所以b 1=32, 故{b n }是以32为首项,12为公差的等差数列.(2)由(1)可知,b n =n +22,则2S n +2n +2=2,所以S n =n +2n +1, 当n =1时,a 1=S 1=32,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n +2n +1-n +1n =-1n n +1. 故a n=⎩⎪⎨⎪⎧32,n =1-1n n +1,n ≥2.1.(2021·青岛模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n +a n +1=2n +1(n ∈N *),则a 20=________,S 21=________.20 231 [∵a n +a n +1=2n +1,① ∴a n +1+a n +2=2n +3,② ②-①得a n +2-a n =2.∴数列{a n }的奇数项和偶数项均成公差为2的等差数列. 又a 1=1,且a 1+a 2=3,∴a 2=2, ∴a 21=1+10×2=21,a 20=2+9×2=20, ∴S 21=(a 1+a 3+…+a 21)+(a 2+a 4+…+a 20) =1+21×112+2+20×102=231.]2.(2021·海淀区二模)已知{a n }是公差为d 的无穷等差数列,其前n 项和为S n .又________,且S 5=40,是否存在大于1的正整数k ,使得S k =S 1?若存在,求k 的值;若不存在,说明理由.从①a 1=4,②d =-2这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答. [解] 选①a 1=4.∵{a n }是等差数列,a 1=4,S 5=40,∴S 5=20+10d =40,∴d =2. ∵S k =k 2+3k ,S 1=a 1=4,且S k =S 1, ∴k 2+3k =4,即(k -1)(k +4)=0,解得k=1或k=-4(舍去).∴不存在k>1的正整数,使得S k=S1.选②d=-2.∵{a n}是等差数列,d=-2,S5=40,∴a1=12.∴S k=-k2+13k,S1=a1=12.∵S k=S1,∴-k2+13k=12,即(k-12)(k-1)=0,解得k=1或k=12, ∵k=12>1,∴存在k>1的正整数,使得S k=S1.。

2014届一轮复习数学试题选编12等差数列及其前n项和(学生版)

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(2)试求所有的正整数 m ,使得
5
江苏省 2014 届一轮复习数学试题选编 12:等差数列及其前 n 项和参考答案 填空题 1. 2.
8, 7
(, 12]
解: a1a2 a2a3 a3a4 a4a5 a2n a2n1
a2 (a1 a3 ) a4 (a3 a5 ) a2n (a 2n1 a2n1 )
an 的前 n 项和为 S n ,已知 2a2 a1 a3 ,
数列
S 是公差为 d 的等差数列.
n
①求数列 an 的通项公式(用 n, d 表示) ②设
c 为 实 数 , 对 满 足 m n 3k且m n 的 任 意 正 整 数 m, n, k , 不 等 式
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24. (苏州市第一中学 2013 届高三“三模”数学试卷及解答)已知数集 A {a1 , a2 , , an } ,其
中 0 a1 a2 an , 且 n 3 , 若对 i, j ( 1 i j n ), a j ai 与 a j ai 两数 中至少有一个属于 A ,则称数集 A 具有性质 P . (Ⅰ)分别判断数集 {0,1,3} 与数集 {0,2,4,6} 是否具有性质 P ,说明理由; (Ⅱ)已知数集 A a1 , a2 ,, a8 具有性质 P . ①求证: 0 A ; ②判断数列 a1 , a2 ,, a8 是否为等差数列,若是等差数列,请证明;若不是,请说明理由.
S m S n cSk 都成立.求证: c 的最大值为
22. (江苏省南京市四校 2013 届高三上学期期中联考数学试题)数列 {an } 的前 n 项和为 Sn ,存
在常数 A,B,C,使得 an Sn An Bn C 对任意正整数 n 都成立.若数列 {an } 为等差

2014届高考数学大一轮复习(Word版题库含解析)6.2 等差数列及其前n项和2014届高考数学大

2014届高考数学大一轮复习(Word版题库含解析)6.2 等差数列及其前n项和2014届高考数学大

6.2 等差数列及其前n 项和一、选择题1. {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 .18 B .20 C .22D .24解析:由S 10=S 11得a 11=S 11-S 10=0,a 1=a 11+(1-11)d =0+(-10)×(-2)=20.答案:B2.设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若a 1=-11,a 4+a 6=-6,则当S n 取最小值时,n 等于( ).A .6B .7C .8D .9解析 由a 4+a 6=a 1+a 9=-11+a 9=-6,得a 9=5,从而d =2,所以S n =-11n +n (n -1)=n 2-12n =(n -6)2-36,因此当S n 取得最小值时,n =6.答案 A3.在等差数列{a n }中,若a 1+a 4+a 7=39,a 3+a 6+a 9=27,则S 9等于( ).A .66 B .99 C .144 D .297解析 ∵a 1+a 4+a 7=39,a 3+a 6+a 9=27, ∴3a 4=39,3a 6=27, ∴a 4=13,a 6=9.∴a 6-a 4=2d =9-13=-4, ∴d =-2,∴a 5=a 4+d =13-2=11, ∴S 9=9a 1+a 92=9a 5=99.答案 B4. 设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若S 8=30,S 4=7,则a 4的值等于( )A.14 B.94DC.134D.174自从斋中分别化学教案再也没有见面试卷试题接到你的书信化学教解析 由已知,得,⎩⎪⎨⎪⎧8a 1+8×72d =30,4a 1+4×32d =7,即⎩⎨⎧4a 1+14d =15,4a 1+6d =7,解得⎩⎨⎧a 1=14,d =1,则a 4=a 1+3d =134,故选C. 答案 C5.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公差d =2,S k +2-S k =24,则k =( ).A .8B .7C .6D .5解析 由a 1=1,公差d =2得通项a n =2n -1,又S k +2-S k =a k +1+a k +2,所以2k +1+2k +3=24,得k =5.答案 D6.已知△ABC 的一个内角为120°,并且三边长构成公差为4的等差数列,则△ABC 的面积为( ).A .12 3 B .15 3 C .12 D .15解析 不妨设角A =120°,c <b ,则a =b +4,c =b -4,于是cos 120°=b 2+b -42-b +422b b -4=-12,解得b =10,所以S =12bc sin 120°=15 3.答案 B7.在等差数列}{n a 中,5,142==a a ,则}{n a 的前5项和5S =( )A.7B.15C.20D.25解析15242451,5551522a a a aa a S++==⇒=⨯=⨯=.答案 B二、填空题8.已知数列{a n}为等差数列,S n为其前n项和,a7-a5=4,a11=21,S k=9,则k=________.解析:a7-a5=2d=4,d=2,a1=a11-10d=21-20=1,S k =k+k k-12×2=k2=9.又k∈N*,故k=3.答案:39. 定义“等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和.已知数列{a n}是等和数列,且a1=2,公和为5,那么a18的值为________.解析由题意知a n+a n+1=5,所以a2=3,a3=2,a4=3,…,a18=3.答案 310.在等差数列{a n}中,a1=-3,11a5=5a8-13,则数列{a n}的前n项和S n的最小值为________.解析(直接法)设公差为d,则11(-3+4d)=5(-3+7d)-13,所以d=59,所以数列{a n}为递增数列.令a n≤0,所以-3+(n-1)·59≤0,所以n≤325,又n∈N*,前6项均为负值,所以S n的最小值为-29 3.答案-29 3【点评】本题运用直接法,直接利用等差数列的通项公式判断出数列的项的符号,进而确定前几项的和最小,最后利用等差数列的求和公式求得最小值.11.两个等差数列的前n 项和之比为5n +102n -1,则它们的第7项之比为________.解析 设两个数列{a n },{b n }的前n 项和为S n ,T n ,则S n T n =5n +102n -1,而a 7b 7=a 1+a 13b 1+b 13=S 13T 13=5×13+102×13-1=31.答案 3∶112.已知数列{a n }满足递推关系式a n +1=2a n +2n-1(n ∈N*),且⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n +λ2n 为等差数列,则λ的值是________.解析 由a n +1=2a n +2n-1,可得a n +12n +1=a n 2n +12-12n +1,则a n +1+λ2n +1-a n +λ2n=a n +12n +1-a n2n-λ2n +1=12-12n +1-λ2n +1=12-λ+12n +1,当λ的值是-1时,数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n -12n 是公差为12的等差数列.答案 -1 三、解答题13.设a 1,d 为实数,首项为a 1,公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S 5S 6+15=0.(1)若S 5=5,求S 6及a 1; (2)求d 的取值范围.思路分析 第(1)问建立首项a 1与公差d 的方程组求解;第(2)问建立首项a 1与公差d 的方程,利用完全平方公式求范围.解析 (1)由题意知S 6=-15S 5=-3,a 6=S 6-S 5=-8,所以⎩⎨⎧5a 1+10d =5,a 1+5d =-8.解得a 1=7,所以S 6=-3,a 1=7.(2)因为S 5S 6+15=0,所以(5a 1+10d )(6a 1+15d )+15=0,即2a 21+9da 1+10d2+1=0,故(4a 1+9d )2=d 2-8,所以d 2≥8.故d 的取值范围为d ≤-22或d ≥2 2.【点评】 方程思想在数列中常常用到,如求通项a n 及S n 时,一般要建立首项a 1与公差d或公比q的方程组.14.已知数列{a n }的前n 项和S n =10n -n 2,(n ∈N *).(1)求a 1和a n ;(2)记b n =|a n |,求数列{b n }的前n 项和.解析 (1)∵S n =10n -n 2,∴a 1=S 1=10-1=9.∵S n =10n -n 2,当n ≥2,n ∈N *时,S n -1=10(n -1)-(n -1)2=10n -n 2+2n -11,∴a n =S n -S n -1=(10n -n 2)-(10n -n 2+2n -11)=-2n +11.又n =1时,a 1=9=-2×1+11,符合上式. 则数列{a n }的通项公式为a n =-2n +11(n ∈N *). (2)∵a n =-2n +11,∴b n =|a n |=⎩⎨⎧-2n +11n ≤5,2n -11n >5,设数列{b n }的前n 项和为T n ,n ≤5时,T n =n 9-2n +112=10n -n 2;n >5时T n =T 5+n -5b 6+b n2=25+n -51+2n -112=25+(n -5)2=n 2-10n +50,∴数列{b n }的前n 项和T n =⎩⎨⎧10n -n 2n ≤5,n ∈N *,n 2-10n +50n >5,n ∈N *.15.在数列{a n }中,a n +1+a n =2n -44(n ∈N *),a 1=-23.(1)求a n ;(2)设S n 为{a n }的前n 项和,求S n 的最小值. 思路分析 由已知条件可推知n 应分奇数和偶数. 解析 (1)由a n +1+a n =2n -44(n ∈N *),a n +2+a n +1=2(n +1)-44.∴a n +2-a n =2,又a 2+a 1=2-44,∴a 2=-19.同理得:a 3=-21,a 4=-17.故a 1,a 3,a 5,…是以a 1为首项、2为公差的等差数列,a 2,a 4,a 6,…是以a 2为首项、2为公差的等差数列.从而a n =⎩⎨⎧n -24n 为奇数,n -21n 为偶数.(2)当n 为偶数时,S n =(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a n -1+a n )=(2×1-44)+(2×3-44)+…+[2×(n -1)-44]=2[1+3+…+(n -1)]-n 2·44=n 22-22n ,故当n =22时,S n 取得最小值-242. 当n 为奇数时,S n =a 1+(a 2+a 3)+(a 4+a 5)+…+(a n -1+a n )=a 1+(2×2-44)+…+[2×(n -1)-44]=a 1+2[2+4+…+(n -1)]+n -12·(-44)=-23+n +1n -12-22(n -1)=n 22-22n -32.故当n =21或n =23时,S n 取得最小值-243.综上所述:当n 为偶数时,S n 取得最小值为-242;当n 为奇数时,S n 取最小值为-243.【点评】 数列中的分类讨论一般有两种:一是对项数n 的分类;二是对公比q 的分类,解题时只要细心就可避免失误.16.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足:a 1=a (a ≠0),a n +1=rS n (n ∈N *,r ∈R ,r ≠-1).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若存在k ∈N *,使得S k +1,S k ,S k +2成等差数列,试判断:对于任意的m ∈N *,且m ≥2,a m +1,a m ,a m +2是否成等差数列,并证明你的结论.解析 (1)由已知a n +1=rS n ,可得a n +2=rS n +1,两式相减可得a n +2-a n +1=r (S n +1-S n )=ra n +1,即a n +2=(r +1)a n +1,又a 2=ra 1=ra ,所以当r =0时,数列{a n }为:a,0,…,0,…;当r ≠0,r ≠-1时,由已知a ≠0,所以a n ≠0(n ∈N *),于是由a n +2=(r +1)a n +1,可得a n +2a n +1=r +1(n ∈N *),∴a 2,a 3,…,a n ,…成等比数列, ∴当n ≥2时,a n =r (r +1)n -2a .综上,数列{a n }的通项公式为a n =⎩⎨⎧a ,n =1,r r +1n -2a ,n ≥2.(2)对于任意的m ∈N *,且m ≥2,a m +1,a m ,a m +2成等差数列.证明如下:当r =0时,由(1)知,a n =⎩⎨⎧a ,n =1,0,n ≥2.∴对于任意的m ∈N *,且m ≥2,a m +1,a m ,a m +2成等差数列.当r ≠0,r ≠-1时,∵S k +2=S k +a k +1+a k +2,S k +1=S k +a k +1.若存在k ∈N *,使得S k +1,S k ,S k +2成等差数列,则S k +1+S k +2=2S k ,∴2S k +2a k +1+a k +2=2S k ,即a k +2=-2a k +1.由(1)知,a 2,a 3,…,a m ,…的公比r +1=-2,于是对于任意的m ∈N *,且m ≥2,a m +1=-2a m ,从而a m +2=4a m ,∴a m +1+a m +2=2a m ,即a m +1,a m ,a m +2成等差数列.综上,对于任意的m ∈N *,且m ≥2,a m +1,a m ,a m +2成等差数列.。

2014届高三数学(理)一轮专题复习课件 等差数列及其前n项和

2014届高三数学(理)一轮专题复习课件  等差数列及其前n项和

解析:∵(a3+a5)-(a2+a4)=2d=6,∴d=3,a1=-4. 10×10-1d ∴S10=10a1+ =95. 2
答案:C
2.已知等差数列{an}的公差为d(d≠0),且a3+a6+a10+ a13=32,若am=8,则m为( A.12 C.6 B.8 D.4 )
解析:由等差数列性质,得a3+a6+a10+a13=(a3+a13) +(a6+a10)=2a8+2a8=4a8=32,∴a8=8.∴m=8.
答案:C
5.(2013· 扬州质检)设等差数列{an}的公差d=1,前n项 和为Sn,S5=15,则S10=__________.
解析:由公差d=1,S5=5a1+10d=15,得a1=1. 所以S10=10a1+45d=10+45=55.
答案:55
考点一
等差数列基本量的计算
[例1]
(2011· 福建)在等差数列{an}中,a1=1,a3=-3.
2.等差数列的通项公式 如果等差数列{an}的首项为a1,公差为d,那么它的通项 5 公式是□__________________. 3.等差中项 6 如果□______________,那么A叫做a与b的等差中项.
4.等差数列的常用性质 (1)通项公式的推广:an=am+ N*). (2)若{an}为等差数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈ 8 N*),则□________________________. (3)若{an}是等差数列,公差为d,则{a2n}也是等差数 9 列,公差为□______. 7 □ ________,(n,m∈
பைடு நூலகம்
14 □
15 ________值;若a1<0,d>0,则Sn存在最 □ ____________ 值

【三维设计】2014届高考数学一轮复习 (基础知识+高频考点+解题训练)等差数列及其前n项和教学案

【三维设计】2014届高考数学一轮复习 (基础知识+高频考点+解题训练)等差数列及其前n项和教学案

第二节等差数列及其前n 项和[知识能否忆起]一、等差数列的有关概念1.定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.符号表示为a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数).2.等差中项:数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是A =a +b2,其中A 叫做a ,b 的等差中项.二、等差数列的有关公式 1.通项公式:a n =a 1+(n -1)d . 2.前n 项和公式:S n =na 1+n n -12d =a 1+a n n2.三、等差数列的性质1.若m ,n ,p ,q ∈N *,且m +n =p +q ,{a n }为等差数列,则a m +a n =a p +a q . 2.在等差数列{a n }中,a k ,a 2k ,a 3k ,a 4k ,…仍为等差数列,公差为kd . 3.若{a n }为等差数列,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,…仍为等差数列,公差为n 2d . 4.等差数列的增减性:d >0时为递增数列,且当a 1<0时前n 项和S n 有最小值.d <0时为递减数列,且当a 1>0时前n 项和S n 有最大值.5.等差数列{a n }的首项是a 1,公差为d .若其前n 项之和可以写成S n =An 2+Bn ,则A =d2,B =a 1-d2,当d ≠0时它表示二次函数,数列{a n }的前n 项和S n =An 2+Bn 是{a n }成等差数列的充要条件.[小题能否全取]1.(2012·福建高考)等差数列{a n }中,a 1+a 5=10,a 4=7,则数列{a n }的公差为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B 法一:设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+4d =10,a 1+3d =7.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2.故d =2.法二:∵在等差数列{a n }中,a 1+a 5=2a 3=10,∴a 3=5. 又a 4=7,∴公差d =7-5=2.2.(教材习题改编)在等差数列{a n }中,a 2+a 6=3π2,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 4-π3=( )A.32B.12 C .-32D .-12解析:选D ∵a 2+a 6=3π2,∴2a 4=3π2.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 4-π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-π3=-cos π3=-12.3.(2012·辽宁高考)在等差数列{a n }中,已知a 4+a 8=16,则该数列前11项和S 11=( )A .58B .88C .143D .176 解析:选B S 11=11a 1+a 112=11a 4+a 82=88.4.在数列{a n }中,若a 1=1,a n +1=a n +2(n ≥1),则该数列的通项a n =________. 解析:由a n +1=a n +2知{a n }为等差数列其公差为2. 故a n =1+(n -1)×2=2n -1. 答案:2n -15.(2012·北京高考)已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和,若a 1=12,S 2=a 3,则a 2=________,S n =________.解析:设{a n }的公差为d ,由S 2=a 3知,a 1+a 2=a 3,即2a 1+d =a 1+2d , 又a 1=12,所以d =12,故a 2=a 1+d =1,S n =na 1+12n (n -1)d =12n +12(n 2-n )×12=14n 2+14n . 答案:1 14n 2+14n1.与前n 项和有关的三类问题(1)知三求二:已知a 1、d 、n 、a n 、S n 中的任意三个,即可求得其余两个,这体现了方程思想.(2)S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n =An 2+Bn ⇒d =2A .(3)利用二次函数的图象确定S n 的最值时,最高点的纵坐标不一定是最大值,最低点的纵坐标不一定是最小值.2.设元与解题的技巧已知三个或四个数组成等差数列的一类问题,要善于设元,若奇数个数成等差数列且和为定值时,可设为…,a -2d ,a -d ,a ,a +d ,a +2d ,…;若偶数个数成等差数列且和为定值时,可设为…,a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,…,其余各项再依据等差数列的定义进行对称设元.典题导入[例1] 在数列{a n }中,a 1=-3,a n =2a n -1+2n+3(n ≥2,且n ∈N *). (1)求a 2,a 3的值; (2)设b n =a n +32n(n ∈N *),证明:{b n }是等差数列.[自主解答] (1)∵a 1=-3,a n =2a n -1+2n+3(n ≥2,且n ∈N *),∴a 2=2a 1+22+3=1,a 3=2a 2+23+3=13.(2)证明:对于任意n ∈N *, ∵b n +1-b n =a n +1+32n +1-a n +32n=12n +1[(a n +1-2a n )-3]=12n +1[(2n +1+3)-3]=1,∴数列{b n }是首项为a 1+32=-3+32=0,公差为1的等差数列.由题悟法1.证明{a n }为等差数列的方法:(1)用定义证明:a n -a n -1=d (d 为常数,n ≥2)⇔{a n }为等差数列; (2)用等差中项证明:2a n +1=a n +a n +2⇔{a n }为等差数列; (3)通项法:a n 为n 的一次函数⇔{a n }为等差数列;(4)前n 项和法:S n =An 2+Bn 或S n =n a 1+a n 2.2.用定义证明等差数列时,常采用的两个式子a n +1-a n =d 和a n -a n -1=d ,但它们的意义不同,后者必须加上“n ≥2”,否则n =1时,a 0无定义.以题试法1.已知数列{a n }的前n 项和S n 是n 的二次函数,且a 1=-2,a 2=2,S 3=6. (1)求S n ;(2)证明:数列{a n }是等差数列. 解:(1)设S n =An 2+Bn +C (A ≠0), 则⎩⎪⎨⎪⎧-2=A +B +C ,0=4A +2B +C ,6=9A +3B +C ,解得A =2,B =-4,C =0.故S n =2n 2-4n . (2)证明:∵当n =1时,a 1=S 1=-2.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2-4n -[2(n -1)2-4(n -1)]=4n -6. ∴a n =4n -6(n ∈N *).a n +1-a n =4, ∴数列{a n }是等差数列.典题导入[例2] (2012·重庆高考)已知{a n }为等差数列,且a 1+a 3=8,a 2+a 4=12. (1)求{a n }的通项公式;(2)记{a n }的前n 项和为S n ,若a 1,a k ,S k +2成等比数列,求正整数k 的值. [自主解答] (1)设数列{a n }的公差为d ,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+2d =8,2a 1+4d =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =2.所以a n =a 1+(n -1)d =2+2(n -1)=2n . (2)由(1)可得S n =n a 1+a n 2=n 2+2n 2=n (n +1).因为a 1,a k ,S k +2成等比数列,所以a 2k =a 1S k +2. 从而(2k )2=2(k +2)(k +3),即k 2-5k -6=0, 解得k =6或k =-1(舍去),因此k =6.由题悟法1.等差数列的通项公式a n =a 1+(n -1)d 及前n 项和公式S n =n a 1+a n 2=na 1+n n -12d ,共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了方程的思想.2.数列的通项公式和前n 项和公式在解题中起到变量代换作用,而a 1和d 是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法.以题试法2.(1)在等差数列中,已知a 6=10,S 5=5,则S 8=________. (2)(2012·江西联考)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 412-S 39=1,则公差为________.解析:(1)∵a 6=10,S 5=5,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =10,5a 1+10d =5.解方程组得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-5,d =3.则S 8=8a 1+28d =8×(-5)+28×3=44. (2)依题意得S 4=4a 1+4×32d =4a 1+6d ,S 3=3a 1+3×22d =3a 1+3d ,于是有4a 1+6d12-3a 1+3d9=1,由此解得d =6,即公差为6. 答案:(1)44 (2)6典题导入[例3] (1)等差数列{a n }中,若a 1+a 4+a 7=39,a 3+a 6+a 9=27,则前9项和S 9等于( )A .66B .99C .144D .297(2)(2012·天津模拟)设等差数列{a n }的前n 项和S n ,若S 4=8,S 8=20,则a 11+a 12+a 13+a 14=( )A .18B .17C .16D .15[自主解答] (1)由等差数列的性质及a 1+a 4+a 7=39,可得3a 4=39,所以a 4=13.同理,由a 3+a 6+a 9=27,可得a 6=9.所以S 9=9a 1+a 92=9a 4+a 62=99.(2)设{a n }的公差为d ,则a 5+a 6+a 7+a 8=S 8-S 4=12,(a 5+a 6+a 7+a 8)-S 4=16d ,解得d =14,a 11+a 12+a 13+a 14=S 4+40d =18.[答案] (1)B (2)A由题悟法1.等差数列的性质是等差数列的定义、通项公式以及前n 项和公式等基础知识的推广与变形,熟练掌握和灵活应用这些性质可以有效、方便、快捷地解决许多等差数列问题.2.应用等差数列的性质解答问题的关键是寻找项的序号之间的关系.以题试法3.(1)(2012·江西高考)设数列{a n },{b n }都是等差数列,若a 1+b 1=7,a 3+b 3=21,则a 5+b 5=________.(2)(2012·海淀期末)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解析:(1)设两等差数列组成的和数列为{c n },由题意知新数列仍为等差数列且c 1=7,c 3=21,则c 5=2c 3-c 1=2×21-7=35.(2)∵a n +1-a n =-3,∴数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列,∴a n =19+(n -1)×(-3)=22-3n .设前k 项和最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥0,a k +1≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧22-3k ≥0,22-3k +1≤0,解得193≤k ≤223.∵k ∈N *,∴k =7.故满足条件的n 的值为7.答案:(1)35 (2)B1.(2011·江西高考){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 .24解析: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.(2012·广州调研)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 5=8,S 3=6,则S 10-S 7的值是( )A .24B .48C .60D .72解析:选 B 设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 5=a 1+4d =8,S 3=3a 1+3d =6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=0,d =2,则S 10-S 7=a 8+a 9+a 10=3a 1+24d =48.3.(2013·东北三校联考)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:选 B 依题意得,a 1+a 2+a 3+…+a 10=10a 1+a 102=5(a 5+a 6)=20,因此有log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=a 1+a 2+a 3+…+a 10=20.4.(2012·海淀期末)已知数列{a n }满足:a 1=1,a n >0,a 2n +1-a 2n =1(n ∈N *),那么使a n <5成立的n 的最大值为( )A .4B .5C .24D .25解析:选C ∵a 2n +1-a 2n =1,∴数列{a 2n }是以a 21=1为首项,1为公差的等差数列.∴a 2n=1+(n -1)=n .又a n >0,∴a n =n .∵a n <5,∴n <5.即n <25.故n 的最大值为24.5.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,并且S 10>0,S 11<0,若S n ≤S k 对n ∈N *恒成立,则正整数k 的值为( )A .5B .6C .4D .7解析:选A 由S 10>0,S 11<0知a 1>0,d <0,并且a 1+a 11<0,即a 6<0,又a 5+a 6>0,所以a 5>0,即数列的前5项都为正数,第5项之后的都为负数,所以S 5最大,则k =5.6.数列{a n }的首项为3,{b n }为等差数列且b n =a n +1-a n (n ∈N *).若b 3=-2,b 10=12,则a 8=( )A .0B .3C .8D .11解析:选B 因为{b n }是等差数列,且b 3=-2,b 10=12, 故公差d =12--210-3=2.于是b 1=-6,且b n =2n -8(n ∈N *),即a n +1-a n =2n -8.所以a 8=a 7+6=a 6+4+6=a 5+2+4+6=…=a 1+(-6)+(-4)+(-2)+0+2+4+6=3.7.(2012·广东高考)已知递增的等差数列{a n }满足a 1=1,a 3=a 22-4,则a n =________. 解析:设等差数列公差为d ,∵由a 3=a 22-4,得1+2d =(1+d )2-4,解得d 2=4,即d =±2.由于该数列为递增数列,故d =2.∴a n =1+(n -1)×2=2n -1. 答案:2n -18.已知数列{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和,a 7-a 5=4,a 11=21,S k =9,则k =________. 解析:a 7-a 5=2d =4,则d =2.a 1=a 11-10d =21-20=1,S k =k +k k -12×2=k 2=9.又k ∈N *,故k =3.答案:39.设等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意自然数n 都有S n T n =2n -34n -3,则a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4的值为________.解析:∵{a n },{b n }为等差数列, ∴a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=a 92b 6+a 32b 6=a 9+a 32b 6=a 6b 6. ∵S 11T 11=a 1+a 11b 1+b 11=2a 62b 6=2×11-34×11-3=1941,∴a 6b 6=1941. 答案:194110.(2011·福建高考)已知等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=-3. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{a n }的前k 项和S k =-35,求k 的值. 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d . 由a 1=1,a 3=-3,可得1+2d =-3,解得d =-2. 从而a n =1+(n -1)×(-2)=3-2n . (2)由(1)可知a n =3-2n , 所以S n =n [1+3-2n ]2=2n -n 2.由S k =-35,可得2k -k 2=-35, 即k 2-2k -35=0,解得k =7或k =-5. 又k ∈N *,故k =7.11.设数列{a n }的前n 项积为T n ,T n =1-a n ,(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫1T n 是等差数列;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n T n 的前n 项和S n .解:(1)证明:由T n =1-a n 得,当n ≥2时,T n =1-T nT n -1, 两边同除以T n 得1T n -1T n -1=1.∵T 1=1-a 1=a 1, 故a 1=12,1T 1=1a 1=2.∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1T n 是首项为2,公差为1的等差数列. (2)由(1)知1T n =n +1,则T n =1n +1,从而a n =1-T n =n n +1.故a nT n=n .∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n T n 是首项为1,公差为1的等差数列. ∴S n =n n +12.12.已知在等差数列{a n }中,a 1=31,S n 是它的前n 项和,S 10=S 22. (1)求S n ;(2)这个数列的前多少项的和最大,并求出这个最大值. 解:(1)∵S 10=a 1+a 2+…+a 10,S 22=a 1+a 2+…+a 22,又S 10=S 22,∴a 11+a 12+…+a 22=0, 即12a 11+a 222=0,故a 11+a 22=2a 1+31d =0.又∵a 1=31,∴d =-2, ∴S n =na 1+n n -12d =31n -n (n -1)=32n -n 2.(2)法一:由(1)知S n =32n -n 2,故当n =16时,S n 有最大值,S n 的最大值是256. 法二:由S n =32n -n 2=n (32-n ),欲使S n 有最大值, 应有1<n <32,从而S n ≤⎝⎛⎭⎪⎫n +32-n 22=256,当且仅当n =32-n ,即n =16时,S n 有最大值256.1.等差数列中,3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=24,则该数列前13项的和是( ) A .156 B .52 C .26D .13解析:选C ∵a 3+a 5=2a 4,a 7+a 10+a 13=3a 10, ∴6(a 4+a 10)=24,故a 4+a 10=4. ∴S 13=13a 1+a 132=13a 4+a 102=26.2.在等差数列{a n }中,a 1>0,a 10·a 11<0,若此数列的前10项和S 10=36,前18项和S 18=12,则数列{|a n |}的前18项和T 18的值是( )A .24B .48C .60D .84解析:选C 由a 1>0,a 10·a 11<0可知d <0,a 10>0,a 11<0,故T 18=a 1+…+a 10-a 11-…-a 18=S 10-(S 18-S 10)=60.3.数列{a n }满足a n +1+a n =4n -3(n ∈N *). (1)若{a n }是等差数列,求其通项公式;(2)若{a n }满足a 1=2,S n 为{a n }的前n 项和,求S 2n +1. 解:(1)由题意得a n +1+a n =4n -3,①a n +2+a n +1=4n +1,②②-①得a n +2-a n =4,∵{a n }是等差数列,设公差为d ,∴d =2. ∵a 1+a 2=1,∴a 1+a 1+d =1, ∴a 1=-12,∴a n =2n -52.(2)∵a 1=2,a 1+a 2=1,∴a 2=-1.又∵a n +2-a n =4,∴数列的奇数项与偶数项分别成等差数列,公差均为4, ∴a 2n -1=4n -2,a 2n =4n -5,S 2n +1=(a 1+a 3+…+a 2n +1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=(n +1)×2+n +1n 2×4+n ×(-1)+n n -12×4=4n 2+n +2.1.已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *). (1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }中的最大项和最小项,并说明理由. 解:(1)证明:∵a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),b n =1a n -1.∴n ≥2时,b n -b n -1=1a n -1-1a n -1-1=1⎝ ⎛⎭⎪⎫2-1a n -1-1-1a n -1-1=a n -1a n -1-1-1a n -1-1=1.又b 1=1a 1-1=-52.∴数列{b n }是以-52为首项,1为公差的等差数列.(2)由(1)知,b n =n -72,则a n =1+1b n =1+22n -7,设函数f (x )=1+22x -7,易知f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,72和⎝ ⎛⎭⎪⎫72,+∞内为减函数.故当n =3时,a n 取得最小值-1;当n =4时,a n 取得最大值3.2.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足:a 2+a 4=14,S 7=70.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2S n +48n ,数列{b n }的最小项是第几项,并求出该项的值. 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,则有⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+4d =14,7a 1+21d =70,即⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =7,a 1+3d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,d =3.所以a n =3n -2.(2)因为S n =n 2[1+(3n -2)]=3n 2-n 2, 所以b n =3n 2-n +48n =3n +48n -1≥2 3n ·48n -1=23, 当且仅当3n =48n,即n =4时取等号, 故数列{b n }的最小项是第4项,该项的值为23.3.已知数列{a n },对于任意n ≥2,在a n -1与a n 之间插入n 个数,构成的新数列{b n }成等差数列,并记在a n -1与a n 之间插入的这n 个数均值为C n -1.(1)若a n =n 2+3n -82,求C 1,C 2,C 3;(2)在(1)的条件下是否存在常数λ,使{C n +1-λC n }是等差数列?如果存在,求出满足条件的λ,如果不存在,请说明理由.解:(1)由题意a 1=-2,a 2=1,a 3=5,a 4=10,∴在a 1与a 2之间插入-1,0,C 1=-12. 在a 2与a 3之间插入2,3,4,C 2=3.在a 3与a 4之间插入6,7,8,9,C 3=152. (2)在a n -1与a n 之间插入n 个数构成等差数列,d =a n -a n -1n +1=1, ∴C n -1=n a n -1+a n2n =a n -1+a n 2=n 2+2n -92.假设存在λ使得{C n +1-λC n }是等差数列. ∴(C n +1-λC n )-(C n -λC n -1)=C n +1-C n -λ(C n -C n -1) =2n +52-λ·2n +32=(1-λ)n +52-32λ=常数,∴λ=1. 即λ=1时,{C n +1-λC n }是等差数列.。

2014届数学试题选编12:等差数列及其前n项和(教师版) Word版含答案 (3)-推荐下载

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(n N) 个切点 Tn1 .则点 Tn1 的坐标为______.
【答案】 n,en
11..(江苏省 2013 届高三高考模拟卷(二)(数学) )已知数列{an}满足 3an+1+an=4(n∈N*), 1
且 a1=9,其前 n 项之和为 Sn,则满足不等式|Sn-n-6|<125的最小整数 n 是______. 【答案】7
存在,说明理由. 【答案】
3
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关,1系电过,力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层,机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2,高总而中体且资配可料置保试时障卷,各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高;中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整,处核或理对者高定对中值某资,些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定,卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置,跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等,料,编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气,线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术,技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项;资方对料式整试,套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资,气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技,进术合行,理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对:于于在调差分试动线过保盒程护处中装,高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时,术,作是应为指采调发用试电金人机属员一隔,变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内;图部同纸故一资障线料时槽、,内设需,备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切,验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中,术资要资料进料试行,卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。

2014高考数学一轮汇总训练《等比数列及其前n项和 》理 新人教A版

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第三节等比数列及其前n项和[备考方向要明了]能定义、通项公[归纳·知识整合]1.等比数列的相关概念[探究] 1.b2=ac是a,b,c成等比数列的什么条件?提示:b2=ac是a,b,c成等比数列的必要不充分条件,因为当b=0时,a,c至少有一个为零时,b2=ac成立,但a,b,c不成等比数列;若a,b,c成等比数列,则必有b2=ac.2.如何理解等比数列{a n }与指数函数的关系? 提示:等比数列{a n }的通项公式a n =a 1qn -1可改写为a n =a 1q·q n.当q >0,且q ≠1时,y=q x是一个指数函数,而y =a 1q·q x是一个不为0的常数与指数函数的积,因此等比数列{a n }的图象是函数y =a 1q·q x的图象上的一群孤立的点.2.等比数列的性质(1)对任意的正整数m ,n ,p ,q ,若m +n =p +q 则a m ·a n =a p ·a q . 特别地,若m +n =2p ,则a m ·a n =a 2p .(2)若等比数列前n 项和为S n 则S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 仍成等比数列,即(S 2m -S m )2=S m (S 3m-S 2m )(m ∈N *,公比q ≠-1).(3)数列{a n }是等比数列,则数列{pa n }(p ≠0,p 是常数)也是等比数列.(4)在等比数列{a n }中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即a n ,a n +k ,a n +2k ,a n+3k,…为等比数列,公比为q k.[自测·牛刀小试]1.在等比数列{a n }中,如果公比q <1,那么等比数列{a n }是( ) A .递增数列 B .递减数列C .常数列D .无法确定数列的增减性解析:选D 当a 1>0,0<q <1,数列{a n }为递减数列,当q <0,数列{a n }为摆动数列. 2.(教材习题改编)等比数列{a n }的各项均为正数,且a 5a 6+a 4a 7=18,则log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10=( )A .12B .10C .8D .2+log 35解析:选B ∵数列{a n }为等比数列,∴a 5a 6=a 4a 7=9, ∴log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10=log 3(a 1·a 2·…·a 10) =log 3(a 5a 6)5=5log 3a 5a 6=5log 39=10.3.(教材习题改编)在等比数列{a n }中,若a 5-a 1=15,a 4-a 2=6,则a 3=________.解析:∵⎩⎪⎨⎪⎧a 5-a 1=15,a 4-a 2=6,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 4-1=15,a 1q 3-q =6.∴q 2-1≠0,q 4-1q 3-q =52.∴2q 2-5q +2=0,解得q =12或q =2.当q =2时,a 1=1,∴a 3=a 1q 2=4.当q =12时,a 1=-16,∴a 3=a 1q 2=-4.答案:4或-44.在等比数列{a n }中,a n >0,a 2a 4+2a 3a 5+a 4a 6=25,则a 3+a 5的值为________. 解析:由等比数列性质,已知转化为a 23+2a 3a 5+a 25=25, 即(a 3+a 5)2=25,又a n >0,故a 3+a 5=5. 答案:55.在1与4之间插入三个数使这五个数成等比数列,则这三个数分别是________. 解析:设等比数列的公比为q ,则4=q 4.即q =± 2. 当q =2时,插入的三个数是2,2,2 2. 当q =-2时,插入的三个数是-2,2,-2 2. 答案:2,2,22或-2,2,-2 2[例1] (1)(2012·新课标全国卷)已知{a n }为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10=( )A .7B .5C .-5D .-7(2)(2012·辽宁高考)已知等比数列{a n }为递增数列,且a 25=a 10,2(a n +a n +2)=5a n +1,则数列{a n }的通项公式a n =________.(3)(2012·浙江高考)设公比为q (q >0)的等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3a 2+2,S 4=3a 4+2,则q =________.[自主解答] (1)设数列{a n }的公比为q ,由⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 7=2,a 5·a 6=a 4·a 7=-8,得⎩⎪⎨⎪⎧a 4=4,a 7=-2,或⎩⎪⎨⎪⎧a 4=-2,a 7=4,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-8,q 3=-12,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q 3=-2,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-8,a 10=1,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,a 10=-8,所以a 1+a 10=-7.(2)∵2(a n +a n +2)=5a n +1,∴2a n +2a n ·q 2=5a n ·q , 即2q 2-5q +2=0, 解得q =2或q =12(舍去).又∵a 25=a 10=a 5·q 5, ∴a 5=q 5=25=32. ∴32=a 1·q 4,解得a 1=2. ∴a n =2×2n -1=2n ,故a n =2n.(3)由S 2=3a 2+2,S 4=3a 4+2作差可得a 3+a 4=3a 4-3a 2,即2a 4-a 3-3a 2=0,所以2q 2-q -3=0,解得q =32或q =-1(舍去).[答案] (1)D (2)2n(3)32———————————————————等比数列运算的通法与等差数列一样,求等比数列的基本量也常运用方程的思想和方法.从方程的观点看等比数列的通项公式a n =a 1·q n -1(a 1q ≠0)及前n 项和公式S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 11-q n 1-q,q ≠1中共有五个变量,已知其中的三个变量,可以通过构造方程或方程组求另外两个变量,在求公比q 时,要注意应用q ≠0验证求得的结果.1.(1)(2013·海淀模拟)在等数列{a n }中,a 1=8,a 4=a 3a 5,则a 7=( ) A.116B.18C.14D.12(2)设{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和.已知a 2a 4=1,S 3=7,则S 5=( ) A.152 B.314 C.334D.172解析:(1)选B 在等比数列{a n }中,a 24=a 3a 5,又a 4=a 3a 5,所以a 4=1,故q =12,所以a 7=18.(2)选B 显然公比q ≠1,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q ·a 1q 3=1,a 11-q 31-q =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4,q =12,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9,q =-13,(舍去)故S 5=a 11-q 51-q =4⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1251-12=314.[例2] 设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=4a n +2. (1)设b n =a n +1-2a n ,证明数列{b n }是等比数列; (2)在(1)的条件下证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2是等差数列,并求a n .[自主解答] (1)证明:∵由a 1=1,及S n +1=4a n +2, 有a 1+a 2=4a 1+2,a 2=3a 1+2=5, ∴b 1=a 2-2a 1=3. 由S n +1=4a n +2,①知当n ≥2时,有S n =4a n -1+2,② ①-②得a n +1=4a n -4a n -1, ∴a n +1-2a n =2(a n -2a n -1). 又∵b n =a n +1-2a n ,∴b n =2b n -1.∴{b n }是首项b 1=3,公比q =2的等比数列. (2)由(1)可得b n =a n +1-2a n =3×2n -1,∴a n +12-a n 2=34. ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是首项为12,公差为34的等差数列.∴a n 2n =12+(n -1)34=34n -14. a n =(3n -1)×2n -2.———————————————————等比数列的判定方法(1)定义法:若a n +1a n =q (q 为非零常数,n ∈N *)或a n a n -1=q (q 为非零常数且n ≥2,n ∈N *),则{a n }是等比数列.(2)等比中项公式法:若数列{a n }中,a n ≠0且a 2n +1=a n ·a n +2(n ∈N *),则数列{a n }是等比数列.(3)通项公式法:若数列通项公式可写成a n =c ·q n(c ,q 均是不为0的常数,n ∈N *),则{a n }是等比数列.(4)前n 项和公式法:若数列{a n }的前n 项和S n =k ·q n-k (k 为常数且k ≠0,q ≠0,1),则{a n }是等比数列.注意:前两种方法常用于解答题中,而后两种方法常用于选择、填空题中的判定.2.成等差数列的三个正数的和等于15,并且这三个数分别加上2、5、13后成为等比数列{b n }中的b 3、b 4、b 5.(1)求数列{b n }的通项公式;(2)数列{b n }的前n 项和为S n ,求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n +54是等比数列.解:(1)设成等差数列的三个正数分别为a -d ,a ,a +d . 依题意,得a -d +a +a +d =15,解得a =5. 所以{b n }中的b 3,b 4,b 5依次为7-d,10,18+d .依题意,有(7-d )(18+d )=100,解得d =2或d =-13(舍去).故{b n }的第3项为5,公比为2.由b 3=b 1·22,即5=b 1×22,解得b 1=54.所以{b n }是以54为首项,以2为公比的等比数列,其通项公式为b n =54×2n -1=5×2n -3.(2)证明:由(1)得数列{b n }的前n 项和S n =541-2n1-2=5×2n -2-54,即S n +54=5×2n -2.所以S 1+54=52,S n +1+54S n +54=5×2n -15×2n -2=2.因此⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n +54是以52为首项,以2为公比的等比数列.[例3] (1)在等比数列{a n }中,若a 1·a 2·a 3·a 4=1,a 13·a 14·a 15·a 16=8,则a 41·a 42·a 43·a 44=________.(2)已知数列{a n }为等比数列,S n 为其前n 项和,n ∈N *,若a 1+a 2+a 3=3,a 4+a 5+a 6=6,则S 12=________.[自主解答] (1)法一:a 1·a 2·a 3·a 4=a 1·a 1q ·a 1q 2·a 1q 3=a 41·q 6=1,①a 13·a 14·a 15·a 16=a 1q 12·a 1q 13·a 1q 14·a 1q 15=a 41·q 54=8,② 由②÷①,得a 41·q 54a 41·q6=q 48=8⇒q 16=2,又a 41·a 42·a 43·a 44=a 1q 40·a 1q 41·a 1q 42·a 1q 43=a 41·q 166=a 41·q 6·q 160=(a 41·q 6)·(q 16)10=1·210=1 024.法二:由性质可知,依次4项的积为等比数列,设公比为q ,T 1=a 1·a 2·a 3·a 4=1,T 4=a 13·a 14·a 15·a 16=8,∴T 4=T 1·q 3=1·q 3=8,即q =2.∴T 11=a 41·a 42·a 43·a 44=T 1·q 10=210=1 024.(2)法一:设等比数列{a n }的公比为q ,则a 4+a 5+a 6a 1+a 2+a 3=a 1·q 3+a 2·q 3+a 3·q 3a 1+a 2+a 3=q 3=63,即q 3=2.故S 12=(a 1+a 2+a 3)+(a 4+a 5+a 6)+(a 7+a 8+a 9)+(a 10+a 11+a 12)=(a 1+a 2+a 3)+(a 1·q 3+a 2·q 3+a 3·q 3)+(a 1·q 6+a 2·q 6+a 3·q 6)+(a 1·q 9+a 2·q 9+a 3·q 9)=(a 1+a 2+a 3)+(a 1+a 2+a 3)q 3+(a 1+a 2+a 3)q 6+(a 1+a 2+a 3)q 9=(a 1+a 2+a 3)(1+q 3+q 6+q 9)=3×(1+2+22+23)=45.法二:设等比数列{a n }的公比为q , 则a 4+a 5+a 6a 1+a 2+a 3=q 3=63,即q 3=2.因为S 6=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=9,S 12-S 6=a 7+a 8+a 9+a 10+a 11+a 12,所以S 12-S 6S 6=a 7+a 8+a 9+a 10+a 11+a 12a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6= a 1·q 6+a 2·q 6+a 3·q 6+a 4·q 6+a 5·q 6+a 6·q 6a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=q 6=4.所以S 12=5S 6=45. [答案] (1)1 024 (2)45 ———————————————————等比数列常见性质的应用等比数列的性质可以分为三类:①通项公式的变形,②等比中项的变形,③前n 项和公式的变形.根据题目条件,认真分析,发现具体的变化特征即可找出解决问题的突破口.3.已知等比数列前n 项的和为2,其后2n 项的和为12,求再后面3n 项的和. 解:∵S n =2,其后2n 项为S 3n -S n =S 3n -2=12, ∴S 3n =14.由等比数列的性质知S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等比数列, 即(S 2n -2)2=2·(14-S 2n )解得S 2n =-4,或S 2n =6.当S 2n =-4时,S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,…是首项为2,公比为-3的等比数列, 则S 6n =S n +(S 2n -S n )+…+(S 6n -S 5n )=-364, ∴再后3n 项的和为S 6n -S 3n =-364-14=-378.当S 2n =6时,同理可得再后3n 项的和为S 6n -S 3n =126-14=112. 故所求的和为-378或112.3个防范——应用等比数列的公比应注意的问题 (1)注意q =1时,S n =na ,这一特殊情况.(2)由a n +1=qa n (q ≠0),并不能断言{a n }为等比数列,还要验证a 1≠0.(3)在应用等比数列的前n 项和公式时,必须注意对q =1和q ≠1分类讨论,防止因忽略q =1这一特殊情况而导致错误.4个思想——求解等比数列的基本量常用的思想方法(1)方程的思想:等比数列的通项公式、前n 项和的公式中联系着五个量:a 1,q ,n ,a n ,S n ,已知其中三个量,可以通过解方程(组)求出另外两个量;其中基本量是a 1与q ,在解题中根据已知条件建立关于a 1与q 的方程或者方程组,是解题的关键.(2)整体思想:当公比q ≠1时,S n =a 11-q n 1-q =a 11-q ·(1-q n),令a 11-q =t ,则S n =t (1-q n ).把a 11-q与q n当成一个整体求解,也可简化运算.(3)分类讨论思想:在应用等比数列前n 项和公式时,必须分类求和,当q =1时,S n=na 1;当q ≠1时,S n =a 11-q n 1-q;在判断等比数列单调性时,也必须对a 1与q 分类讨论.(4)函数思想:在等比数列{a n }中,a n =a 1q·q n,它的各项是函数y =a 1q·q x图象上的一群孤立的点,可以根据指数函数的一些性质研究等比数列问题(如单调性),注意函数思想在等比数列问题中的应用.创新交汇——以等比数列为背景的新定义问题1.在新情境下先定义一个新数列,然后根据定义的条件推断这个新数列的一些性质或者判断一个数列是否属于这类数列的问题是近年来新兴起的一类问题,同时,数列也常与函数、不等式等形成交汇命题.2.对于此类新定义问题,我们要弄清其本质,然后根据所学的数列的性质即可快速解决.[典例] (2012·湖北高考)定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函数f (x ),如果对于任意给定的等比数列{a n },{f (a n )}仍是等比数列,则称f (x )为“保等比数列函数”,现有定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的如下函数:①f (x )=x 2;②f (x )=2x;③f (x )=|x |;④f (x )=ln|x |. 则其中是“保等比数列函数”的f (x )的序号为( ) A .①② B .③④ C .①③D .②④[解析] 法一:设{a n }的公比为q . ①f (a n )=a 2n ,∵a 2n +1a 2n =⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +1a n 2=q 2, ∴{f (a n )}是等比数列.排除B 、D. ③f (a n )=|a n |, ∵|a n +1||a n |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪a n +1a n =|q |, ∴{f (a n )}是等比数列. 法二:不妨令a n =2n.①因为f (x )=x 2,所以f (a n )=4n .显然{f (2n)}是首项为4,公比为4的等比数列. ②因为f (x )=2x,所以f (a 1)=f (2)=22,f (a 2)=f (4)=24,f (a 3)=f (8)=28,所以f a 2f a 1=242=4≠f a 3f a 2=282=16,所以{f (a n )}不是等比数列.③因为f (x )=|x |,所以f (a n )=2n =(2)n. 显然{f (a n )}是首项为2,公比为2的等比数列. ④因为f (x )=ln|x |,所以f (a n )=ln 2n=n ln 2. 显然{f (a n )}是首项为ln 2,公差为ln 2的等差数列. [答案] C [名师点评]1.本题具有以下创新点(1)命题背景新颖:本题是以“保等比数列函数”为新定义背景,考查等比数列的有关性质.(2)考查内容创新:本题没有直接指明判断等比数列的有关性质,而是通过新定义将指数函数、对数函数及幂函数、二次函数与数列有机结合,对学生灵活处理问题的能力有较高要求.2.解决本题的关键有以下两点(1)迅速脱掉“新定义”的外衣,认清本题的实质是:已知数列{a n }为正项等比数列,判断数列{a 2n },{2a n },{|a n |}及{ln|a n |}是否为等比数列问题.(2)灵活运用排除法或特殊值法也是正确解决本题的关键. [变式训练]1.已知方程(x 2-mx +2)(x 2-nx +2)=0的四个根组成以12为首项的等比数列,则m n =( )A.32 B.32或23 C.23D .以上都不对解析:选B 设a ,b ,c ,d 是方程(x 2-mx +2)(x 2-nx +2)=0的四个根,不妨设a <c <d <b ,则a ·b =c ·d =2,a =12,故b =4,根据等比数列的性质,得到c =1,d =2,则m =a +b=92,n =c +d =3,或m =c +d =3,n =a +b =92,则m n =32或m n =23. 2.设f (x )是定义在R 上恒不为零的函数,且对任意的实数x ,y ∈R ,都有f (x )·f (y )=f (x +y ),若a 1=12,a n =f (n )(n ∈N *),则数列{a n }的前n 项和S n 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,2B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1 解析:选D 由已知可得a 1=f (1)=12,a 2=f (2)=[f (1)]2=⎝ ⎛⎭⎪⎫122,a 3=f (3)=f (2)·f (1)=[f (1)]3=⎝ ⎛⎭⎪⎫123,…,a n =f (n )=[f (1)]n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,∴S n =12+⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫123+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n .∵n ∈N *,∴12≤S n <1.一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.已知等比数列{a n }的前三项依次为a -1,a +1,a +4,则a n =( )A .4×⎝ ⎛⎭⎪⎫32nB .4×⎝ ⎛⎭⎪⎫23nC .4×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1D .4×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1解析:选C (a +1)2=(a -1)(a +4)⇒a =5,a 1=4,q =32,故a n =4·⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1.2.(2012·安徽高考)公比为2的等比数列{a n }的各项都是正数,且a 3a 11=16,则log 2a 10=( )A .4B .5C .6D .7解析:选B 由题意可知a 3a 11=a 27=16,因为{a n }为正项等比数列,所以a 7=4.所以log 2a 10=log 2(a 7×23)=log 225=5.3.各项都为正数的等比数列{a n }中,首项a 1=3,前三项和为21,则a 3+a 4+a 5=( ) A .33 B .72 C .84D .189解析:选C ∵a 1+a 2+a 3=21,∴a 1+a 1·q +a 1·q 2=21,3+3×q +3×q 2=21, 1+q +q 2=7,解得q =2或q =-3.∵a n >0,∴q =2,a 3+a 4+a 5=21×q 2=21×4=84.4.(2013·西安模拟)已知a ,b ,m ,n ,x ,y 均为正数,且a ≠b ,若a ,m ,b ,x 成等差数列,a ,n ,b ,y 成等比数列,则有( )A .m >n ,x >yB .m >n ,x <yC .m <n ,x <yD .m <n ,x >y解析:选B ∵m =a +b2,n =ab (a ≠b ),∴m >n .又2b =m +x ,由b 2=ny ,得b =ny , 即2ny =m +x ≥2mx ,∴ny ≥mx , 即ny ≥mx ,y x ≥mn>1.∴y >x .5.已知等比数列{a n }中,a 1=2,a 5=18,则a 2a 3a 4等于( ) A .36 B .216 C .±36D .±216解析:选B 由等比数列的性质得a 23=a 1·a 5=2×18=36, 又a 3=a 1q 2=2q 2>0,故a 3=6. 所以a 2a 3a 4=a 33=216.6.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S n =2a n +1,则S n =( ) A .2n -1B.⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1D.12n -1解析:选B 利用等比数列知识求解. ∵S n =2a n +1,∴当n ≥2时,S n -1=2a n .∴a n =S n -S n -1=2a n +1-2a n .∴3a n =2a n +1. ∴a n +1a n =32.又∵S 1=2a 2,∴a 2=12.∴a 2a 1=12.∴{a n }从第二项起是以32为公比的等比数列.∴S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =1+12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -11-32=⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1⎝⎛也可以先求出n ≥2时,a n =3n -22n -1,再利用S n =2a n +1,⎭⎪⎫求得S n =⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1.二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)7.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3+3S 2=0,则公比q =________. 解析:∵S 3+3S 2=0,即a 1+a 2+a 3+3(a 1+a 2)=0, ∴a 1(4+4q +q 2)=0. ∵a 1≠0,∴q =-2. 答案:-28.若数列{a n }(a n ∈R )对任意的正整数m ,n 满足a m +n =a m a n ,且a 3=22,那么a 12=________.解析:令m =1,则a n +1=a n a 1⇒a 1=q ,a 3=a 1q 2=22⇒q 3=22,a 12=q 12=64. 答案:649.(2013·聊城模拟)已知f (x )是定义在R 上的不恒为零的函数,且对于任意的a ,b∈R ,满足f (a ·b )=af (b )+bf (a ),f (2)=2,a n =f 2n n (n ∈N *),b n =f 2n 2n(n ∈N *),考察下列结论.①f (0)=f (1);②f (x )为偶函数;③数列{a n }为等比数列;④{b n }为等差数列.其中正确的是________.解析:令a =0,b =0,则f (0)=0,令a =b =1, 则f (1)=2f (1),故f (0)=f (1)=0; 设a =-1,b =x ,因为f (1)=f [(-1)×(-1)]=-2f (-1), 则f (-1)=0,所以f (-x )=-f (x )+xf (-1)=-f (x ),f (x )为奇函数;f (2n)=2f (2n -1)+2n -1f (2)=2f (2n -1)+2n⇒f 2n 2n=f 2n -12n -1+1,则{b n }为等差数列;∵b 1=f 22=1,∴b n =1+(n -1)×1=n .∴f 2n 2n =n ,a n =f 2n n=2n,则数列{a n }为等比数列.答案:①③④三、解答题(本大题共3小题,每小题12分,共36分) 10.数列{a n }中,S n =1+ka n (k ≠0,k ≠1). (1)证明:数列{a n }为等比数列; (2)求通项a n ;(3)当k =-1时,求和a 21+a 22+…+a 2n . 解:(1)∵S n =1+ka n ,①S n -1=1+ka n -1,②①-②得S n -S n -1=ka n -ka n -1(n ≥2), ∴(k -1)a n =ka n -1,a n a n -1=k k -1为常数,n ≥2. ∴{a n }是公比为kk -1的等比数列.(2)∵S 1=a 1=1+ka 1,∴a 1=11-k. ∴a n =11-k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫k k -1n -1=-kn -1k -1n.(3)∵{a n }中a 1=11-k ,q =k k -1,∴{a 2n }是首项为⎝⎛⎭⎪⎫1k -12,公比为⎝ ⎛⎭⎪⎫k k -12的等比数列.当k =-1时,等比数列{a 2n }的首项为14,公比为14,∴a 21+a 22+…+a 2n =14⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫14n 1-14=13⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫14n .11.设数列{a n }是一等差数列,数列{b n }的前n 项和为S n =23(b n -1),若a 2=b 1,a 5=b 2.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{b n }的前n 项和S n .解:(1)∵S 1=23(b 1-1)=b 1,∴b 1=-2.又S 2=23(b 2-1)=b 1+b 2=-2+b 2,∴b 2=4.∴a 2=-2,a 5=4. ∵{a n }为等差数列, ∴公差d =a 5-a 23=63=2, 即a n =-2+(n -2)·2=2n -6. (2)∵S n +1=23(b n +1-1),①S n =23(b n -1),②①-②得S n +1-S n =23(b n +1-b n )=b n +1,∴b n +1=-2b n .∴数列{b n }是等比数列,公比q =-2,首项b 1=-2, ∴b n =(-2)n. ∴S n =23[(-2)n-1].12.已知等差数列{a n }的首项a 1=1,公差d >0,且第2项、第5项、第14项分别是等比数列{b n }的第2项、第3项、第4项.(1)求数列{a n }与{b n }的通项公式;(2)设数列{c n }对n ∈N *均有c 1b 1+c 2b 2+…+c n b n=a n +1成立,求c 1+c 2+c 3+…+c 2 013. 解:(1)∵由已知得a 2=1+d ,a 5=1+4d ,a 14=1+13d , ∴(1+4d )2=(1+d )(1+13d ), 解得d =2或d =0(舍去).∴a n =1+(n -1)·2=2n -1(n ∈N *). 又b 2=a 2=3,b 3=a 5=9, ∴数列{b n }的公比为3. ∴b n =3·3n -2=3n -1(n ∈N *).(2)由c 1b 1+c 2b 2+…+c n b n=a n +1得 当n ≥2时,c 1b 1+c 2b 2+…+c n -1b n -1=a n . 两式相减得,n ≥2时,c n b n=a n +1-a n =2. ∴c n =2b n =2·3n -1(n ≥2).又当n =1时,c 1b 1=a 2, ∴c 1=3.∴c n =⎩⎪⎨⎪⎧3n =1,2·3n -1n ≥2.∴c 1+c 2+c 3+…+c 2 013=3+6-2×32 0131-3=3+(-3+32 013)=32 013.1.已知各项均为正数的等比数列{a n }中,a 1a 2a 3=5,a 7a 8a 9=10,则a 4a 5a 6=( ) A .5 2 B .7 C .6D .4 2解析:选A 法一:由等比中项的性质知a 1a 2a 3=(a 1a 3)·a 2=a 32=5,a 7a 8a 9=(a 7a 9)·a 8=a 38=10,所以a 2a 8=5013,所以a 4a 5a 6=(a 4a 6)·a 5=a 35=(a 2a 8)3=(5016)3=5 2.法二:由等比数列的性质知a 1a 2a 3,a 4a 5a 6,a 7a 8a 9构成等比数列,所以(a 1a 2a 3)(a 7a 8a 9)=(a 4a 5a 6)2,即a 4a 5a 6=±5×10=±52,又数列各项均为正数,所以a 4a 5a 6=5 2.2.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 6∶S 3=1∶2,则S 9∶S 3等于( ) A .1∶2 B .2∶3 C .3∶4D .1∶3解析:选C 由等比数列的性质:S 3、S 6-S 3、S 9-S 6仍成等比数列,于是(S 6-S 3)2=S 3·(S 9-S 6),将S 6=12S 3代入得S 9S 3=34.3.设正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 3=4,a 4a 5a 6=212. (1)求首项a 1和公比q 的值; (2)若S n =210-1,求n 的值. 解:(1)∵a 4a 5a 6=a 35=212⇒a 5=16,∴a 5a 3=q 2=4⇒q =2,a 1q 2=a 3,解得a 1=1.(2)由S n =210-1,得S n =a 1q n -1q -1=2n-1,∴2n -1=210-1⇒2n =210,即n =10.4.已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n +2=a n +a n +12,n ∈N *.(1)令b n =a n +1-a n ,证明{b n }是等比数列; (2)求{a n }的通项公式. 解:(1)b 1=a 2-a 1=1, 当n ≥2时,b n =a n +1-a n =a n -1+a n2-a n =-12(a n -a n -1)=-12b n -1,所以{b n }是以1为首项,以-12为公比的等比数列.(2)由(1)知b n =a n +1-a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1,当n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+1+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -2=1+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -11-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=1+23⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1=53-23⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1, 又a 1=1也符合上式,所以{a n }的通项公式为a n =53-23⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1(n ∈N *).。

2014高考数学一轮复习课件:等差数列及其前n项和(精)

2014高考数学一轮复习课件:等差数列及其前n项和(精)

题号 (1) (2) 负即可.
分析 根据条件判断出数列中各项的正 利用等差数列的性质构造和的形 式求解.
通过分析数列中各项的正、负号
(3) 确定前多少项和最大,也可利
• • • • • • •
(1)解析:∵|a3|=|a9|,d<0, ∴a3=-a9 ∴a3+a9=2a6=0, ∴a6=0. ∴当n<6时,an>0,当n>6时,an<0, ∴S5或S6最大. 答案:B
5 方法二:同方法一求得 d=- . 3 nn-1 5 5 2 125 - =- n + ∴Sn=20n+ · n 3 2 6 6 252 3 125 5 =-6n- 2 + 24 . ∵n∈N*,∴当 n=12 时或 13 时,Sn 有最大值, 且最大值为 S12=S13=130.
选取公 式

等差数列的前n项和是关于n的二 次函数,因此可借助二次函数的知识解决与Sn 有关的最值问题.
• 五、等差数列的性质 • 已知数列{an}是等差数列,公差为d,Sn是其前n am+an=qp+aq 项和. • 1.若m+n=p+q,则 . kd • 特别地,若m+n=2p,则am+an=2ap. • 2.am,am+k,am+2k,am+3k,…仍是等差数列, 公差为 . • 3.数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数 列.
【典例剖析】 (1)已知等差数列{an}中,a2=8,前 10 项和 S10= 185.则数列{an}的通项公式 an=________. (2)已知数列{an}的前 n 项和为 Sn,且满足 an+2SnSn-1= 1 0(n≥2),a1= . 2 1 ①求证:{ }是等差数列; Sn ②求数列{an}的通项公式.

2014届高三理科数学一轮复习试题选编12:等差数列(教师版)

2014届高三理科数学一轮复习试题选编12:等差数列(教师版)

实用文档2014届高三理科数学一轮复习试题选编12:等差数列一、选择题1 .(北京市东城区2013届高三上学期期末考试数学理科试题)已知{}n a 为等差数列,其前n 项和为n S ,若36a =,312S =,则公差d 等于 ( )A .1B .53C .2D .3【答案】C解:因为36a =,312S =,所以13133()3(6)1222a a a S ++===,解得12a =,所使用316222a a d d ==+=+,解得2d =,选C .2 .(2013届北京市高考压轴卷理科数学){}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和, 77521a S ==,,则10S = ( )A .40B .35C .30D .28【答案】A【解析】设公差为d ,则由77521a S ==,得1777()2a a S +=,即17(5)212a +=,解得11a =,所以716a a d =+,所以23d =.所以1011091092101040223S a d ⨯⨯=+=+⨯=,选A . 3 .(北京市海淀区北师特学校2013届高三第四次月考理科数学)已知正项数列{}n a 中,11=a ,22=a ,222112(2)n n n a a a n +-=+≥,则6a 等于( )A .16B .8C .22D .4【答案】D【解析】由222112(2)n n n a a a n +-=+≥可知数列2{}n a 是等差数列,且以211a =为首项,公差实用文档2221413d a a =-=-=,所以数列的通项公式为213(1)32n a n n =+-=-,所以26362=16a =⨯-,即64a =。

选D .4 .(北京市昌平区2013届高三上学期期末考试数学理试题 )设n S 是公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和,且124,,S S S 成等比数列,则21a a 等于 ( )A .1B .2C .3D .4【答案】C解:因为124,,S S S 成等比数列,所以2142S S S =,即2111(46)(2)a a d a d +=+,即2112,2d a d d a ==,所以211111123a a d a a a a a ++===,选 C .5 .(北京市东城区普通高中示范校2013届高三12月综合练习(一)数学理试题)在等差数列{}n a 中,0>n a ,且301021=+++a a a ,则65a a ⋅的最大值是 ( )A .3B .6C .9D .36【答案】C 【解析】在等差数列中,121030a a a +++=,得1105()30a a +=,即110566a a a a +=+=,由56a a +≥所以6≥即569a a ≤,当且仅当56a a =时取等号,所以56a a 的最大值为9,选 C .二、填空题6 .(2013北京西城高三二模数学理科)在等差数列{}n a 中,25a =,1412a a +=,则n a =______;设*21()1n n b n a =∈-N ,则数列{}n b 的前n 项和n S =______.实用文档【答案】 21n +,4(1)nn +;7 .(2013届北京海滨一模理科)等差数列{}n a 中,34259,18a a a a +==, 则16_____.a a =【答案】148 .(2012北京理)已知}{n a 等差数列n S 为其前n 项和.若211=a ,32a S =,则2a =_______. 【答案】【解析】因为212111132132==⇒+=++⇒=+⇒=a d d a d a a a a a a S , 所以112=+=d a a ,n n d n n na S n 4141)1(21+=-+=. 【答案】12=a ,n n S n 41412+=9 .(2013届北京西城区一模理科)设等差数列{}n a 的公差不为0,其前n 项和是n S .若23S S =,0k S =,则k =______.【答案】5;10.(北京市石景山区2013届高三一模数学理试题)在等差数列{a n }中,a l =-2013,其前n 项和为S n ,若10121210S S -=2,则2013S 的值等于___________. 【答案】2013-11.(北京市朝阳区2013届高三上学期期中考试数学(理)试题)设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和.若569108,24a a a a +=+=,则公差d =________,10S =____________. 【答案】2;40 三、解答题12.(北京市房山区2013届高三上学期期末考试数学理试题 )(本小题满分14分)已知数列{}n a 的实用文档前n 项和为n S ,且211122n S n n =+ ()n *∈N . (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设1(211)(29)n n n c a a =--,数列{}n c 的前n 项和为n T ,求使不等式2013n k T >对一切n *∈N 都成立的最大正整数k 的值;(Ⅲ)设,(21,),()313,(2,),n n a n k k f n a n k k **⎧=-∈⎪=⎨-=∈⎪⎩N N 是否存在m *∈N ,使得(15)5()f m f m += 成立?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ)当1n =时, 116a S ==……………… 1分当2n ≥时, 221111111()[(1)(1)]52222n n n a S S n n n n n -=-=+--+-=+.…… 2分 而当1n =时, 56n +=∴5n a n =+. ………………4分(Ⅱ)1(211)(29)n n n c a a =--1111()(21)(21)22121n n n n ==--+-+∴12n T c c =++…n c +1111[(1)()2335=-+-+…11()]2121n n +--+21n n =+ ………………7分实用文档∵11102321(23)(21)n n n n T T n n n n ++-=-=>++++ ∴n T 单调递增,故min 11()3n T T ==. ………………8分 令132013k >,得671k <,所以max 670k =. ……………… 10分 (Ⅲ)**,(21,)5,(21,)()=313,(2,)32,(2,)n n a n k k n n k k N f n a n k k n n k k N **⎧⎧=-∈+=-∈⎪⎪=⎨⎨-=∈+=∈⎪⎪⎩⎩N N (1)当m 为奇数时,15m +为偶数, ∴347525m m +=+,11m =.………………1 2分(2)当m 为偶数时,15m +为奇数, ∴201510m m +=+,57m *=∉N (舍去). 综上,存在唯一正整数11m =,使得(15)5()f m f m +=成立.……………………1 4分13.(北京市海淀区2013届高三上学期期中练习数学(理)试题)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且25a =-,520S =-. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)求使不等式n n S a >成立的n 的最小值.【答案】解:(I)设{}n a 的公差为d ,依题意,有 21515,51020a a d S a d =+=-=+=-实用文档联立得11551020a d a d +=-⎧⎨+=-⎩解得161a d =-⎧⎨=⎩所以6(1)17n a n n =-+-⋅=-(II)因为7n a n =-,所以1(13)22n n a a n n S n +-==令(13)72n n n ->-,即215140n n -+>解得1n <或14n > 又*N n ∈,所以14n > 所以n 的最小值为1514.(北京市海淀区北师特学校2013届高三第四次月考理科数学)数列{n a }中,18a =,42a =,且满足2120n n n a a a ++-+= (1)求数列的通项公式; (2)设12||||||n n S a a a =+++,求n S .【答案】解:(1)2120n n n a a a ++-+=∴211n n n n a a a a +++-=- ∴1{}n n a a +-为常数列,∴{a n }是以1a 为首项的等差数列, 设1(1)n a a n d =+-,413a a d =+,∴2823d -==-,∴102n a n =-. (2)∵102n a n =-,令0n a =,得5n =.当5n >时,0n a <;当5n =时,0n a =;当5n <时,0n a >.实用文档∴当5n >时,12||||||n n S a a a =+++12567()n a a a a a a =+++-+++555()2n n T T T T T =--=-,12n n T a a a =+++.当5n ≤时,12||||||n n S a a a =+++12n a a a =+++n T =.∴229,(5)940,(5).n n n n S n n n ⎧-≤⎪=⎨-+>⎪⎩15.(北京四中2013届高三上学期期中测验数学(理)试题)设等差数列的首项及公差d 都为整数,前n 项和为S n . (1)若,求数列的通项公式; (2)若 求所有可能的数列的通项公式.【答案】解: (Ⅰ)由又 故解得因此,的通项公式是1,2,3,,(Ⅱ)由 得即由①+②得-7d <11,即实用文档由①+③得, 即,于是又,故.将4代入①②得 又,故所以,所有可能的数列的通项公式是 1,2,3,.16.(北京市东城区普通高中示范校2013届高三3月联考综合练习(二)数学(理)试题 )已知数集{}),(,,,302121≥<<<≤=n a a a a a a A n n 具有性质P :对)(,n j i j i ≤≤≤∀1 ,i j a a +与i j a a -两数中至少有一个属于A .(1) 分别判断数集{}310,,与数集{}6420,,,是否具有性质P ,说明理由; (2) 求证:n n a na a a 221=+++ ; (3) 已知数集{}821a a a A ,,, =具有性质P .证明:数列821a a a ,,, 是等差数列.【答案】解:由于13-和13+都不属于集合{}310,,,所以该集合不具有性质P ;由于02+、04+、06+、24+、26-、46-、00-、22-、44-、66-都属于集合{}6420,,,,所以该数集具有性质P . …………………………………………4分(1) {}n a a a A ,,, 21=具有性质P ,所以n n a a +与n n a a -中至少有一个属于A由n a a a <<<≤ 210,有n n n a a a >+,故A a a n n ∉+A a a n n ∈-=∴0,故01=a实用文档n a a a a <<<<= 3210n k n a a a >+∴,故),,,(n k A a a k n 32=∉+由A 具有性质P 知,),,,(n k A a a k n 32=∈- 又121a a a a a a a a n n n n n n -<-<<-<-- ,1a a a n n =-∴,21a a a n n =--,…,12-=-n n a a a ,n n a a a =-1从而n n n n n n n a a a a a a a a a a a +++=-+-++-+-- 21121)()()()( 故n n na a a a =+++)( 212n n a na a a 221=+++∴ ……………………8分 由(2)可知,),,,(n i a a a n i n i 211==+-+),,,(82189 ==+∴-i a a a i i …………………………①由872a a a =+知,73a a +,74a a +,…,,77a a +均不属于A 由A 具有性质P ,37a a -,47a a -,…,,77-a a 均属于A3837476777a a a a a a a a a a -<-<-<<-<-∴ 638a a a =-∴077=-∴a a ,267a a a =-,357a a a =-,…,537a a a =-即),,,(72178 ==+-i a a a i i …………………………② 由①②可知),,,)((82117898 =--=-=--i a a a a a a i i i),,,(821178 =-=-∴-i a a a a i i故821a a a ,,, 构成等差数列. …………………………………13分。

2014届高考数学一轮必备考情分析学案6.2《等差数列及其前n项和》

2014届高考数学一轮必备考情分析学案6.2《等差数列及其前n项和》

6.2等差数列及其前n 项和考情分析高考中主要在选择题、填空题中考查等差数列的定义、基本运算和性质,在解答题中多考查等差数列的证明基础知识1、等差数列的判定:(1)定义法:(2)等差中项法:(3)通项公式法:(4) (5)若均为等差数列,为的前n 项和,则;由原等差数列中相隔k 项的项从新组成的数列仍等差 要否定是等差数列,只需举一组反例即可2、等差数列的性质 (1)通项公式:①② (2)前n 项和公式:①②(3)下脚标性质:若m+n=p+q ,则(4)奇偶项的性质:项数为2n 的等差数列有为中间两项);项数为奇数的等差数列有,为中间项)(5)几个常用结论:①若则②若则③若则④若分别为等差数列和的前n 项和,则 (6)两个常用技巧:若三个数成等差通常设成,若四个数成等差通常,方便计算 注意事项1.利用倒序相加法推导等差数列的前n 项和公式: S n =a 1+a 2+a 3+…+a n ,① S n =a n +a n -1+…+a 1,② ①+②得:S n =n (a 1+a n )2.2.已知三个或四个数组成等差数列的一类问题,要善于设元.(1)若奇数个数成等差数列且和为定值时,可设为…,a -2d ,a -d ,a ,a +d ,a +2d ,….(2)若偶数个数成等差数列且和为定值时,可设为…,a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,…,其余各项再依据等差数列的定义进行对称设元. 3.等差数列的判断方法(1)定义法:对于n ≥2的任意自然数,验证a n -a n -1为同一常数; (2)等差中项法:验证2a n -1=a n +a n -2(n ≥3,n ∈N *)都成立;(3)通项公式法:验证a n =pn +q ; (4)前n 项和公式法:验证S n =An 2+Bn . 题型一 等差数列基本量的计算【例1】已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和,若a 1=12,S 2=a 3,则S 40=( )A. 290B. 390C. 410D. 430答案:C解析:S 2=a 3,∴2a 1+d =a 1+2d ,∴d =12,∴S 40=40×12+40×392×12=410. 【变式1】《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________升.解析 设竹子从上到下的容积依次为a 1,a 2,…,a 9,由题意可得a 1+a 2+a 3+a 4=3,a 7+a 8+a 9=4,设等差数列{a n }的公差为d ,则有4a 1+6d =3①,3a 1+21d =4②,由①②可得d =766,a 1=1322,所以a 5=a 1+4d =1322+4×766=6766. 答案 6766考向二 等差数列的判定或证明【例2】已知数列{a n }的各项均为正数,前n 项和为S n ,且满足2S n =a 2n +n -4.(1)求证{a n }为等差数列; (2)求{a n }的通项公式.(1)证明:当n =1时,有2a 1=a 21+1-4,即a 21-2a 1-3=0,解得a 1=3(a 1=-1舍去). 当n ≥2时,有2S n -1=a 2n -1+n -5,又2S n =a 2n +n -4,两式相减得2a n =a 2n -a 2n -1+1, 即a 2n -2a n +1=a 2n -1, 也即(a n -1)2=a 2n -1,因此a n -1=a n -1或a n -1=-a n -1. 若a n -1=-a n -1,则a n +a n -1=1,而a 1=3,所以a 2=-2,这与数列{a n }的各项均为正数相矛盾, 所以a n -1=a n -1,即a n -a n -1=1, 因此{a n }为等差数列.(2)解:由(1)知a 1=3,d =1,所以数列{a n }的通项公式a n =3+(n -1)=n +2,即a n =n +2.【变式2】 已知数列{a n }的前n 项和S n 是n 的二次函数,且a 1=-2,a 2=2,S 3=6. (1)求S n ;(2)证明:数列{a n }是等差数列.(1)解设S n =An 2+Bn +C (A ≠0),则⎩⎨⎧-2=A +B +C ,0=4A +2B +C ,6=9A +3B +C ,解得:A =2,B =-4,C =0. ∴S n =2n 2-4n .(2)证明 当n =1时,a 1=S 1=-2.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2-4n -[2(n -1)2-4(n -1)] =4n -6.∴a n =4n -6(n ∈N *).当n =1时符合上式,故a n =4n -6, ∴a n +1-a n =4, ∴数列{a n }成等差数列.题型三 等差数列前n 项和的最值【例3】数列{a n }是首项为23,公差为整数的等差数列,且第六项为正,第七项为负.(1)求数列的公差d ; (2)求前n 项和S n 的最大值; (3)当S n >0时,求n 的最大值.解:(1)由已知a 6=a 1+5d =23+5d >0,a 7=a 1+6d =23+6d <0, 解得:-235<d <-236, 又d ∈Z ,∴d =-4.(2)∵d <0,∴{a n }是递减数列, 又a 6>0,a 7<0,∴当n =6时,S n 取得最大值, S 6=6×23+6×52×(-4)=78. (3)S n =23n +n (n -1)2×(-4)>0,整理得:n (50-4n )>0,∴0<n <252,又n ∈N *, 所求n 的最大值为12.【变式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 取得最大值,并求出它的最大值. 解 法一 ∵a 1=20,S 10=S 15, ∴10×20+10×92d =15×20+15×142d ,∴d =-53.∴a n =20+(n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-53n +653.∴a 13=0.即当n ≤12时,a n >0,n ≥14时,a n <0.∴当n =12或13时,S n 取得最大值,且最大值为S 12=S 13=12×20+12×112×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=130.法二 同法一求得d =-53. ∴S n =20n +n (n -1)2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-53 =-56n 2+1256n=-56⎝ ⎛⎭⎪⎫n -2522+3 12524.∵n ∈N *,∴当n =12或13时,S n 有最大值, 且最大值为S 12=S 13=130. 法三 同法一得d =-53.又由S 10=S 15,得a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0. ∴5a 13=0,即a 13=0.∴当n =12或13时,S n 有最大值, 且最大值为S 12=S 13=130.考向四 等差数列性质的应用【例4】►设等差数列的前n 项和为S n ,已知前6项和为36,S n =324,最后6项的和为180(n >6),求数列的项数n . 解 由题意可知a 1+a 2+…+a 6=36① a n +a n -1+a n -2+…+a n -5=180②①+②得(a 1+a n )+(a 2+a n -1)+…+(a 6+a n -5)=6(a 1+a n )=216. ∴a 1+a n =36.又S n =n (a 1+a n )2=324,∴18n =324. ∴n =18.【变式4】 (1)设数列{a n }的首项a 1=-7,且满足a n +1=a n +2(n ∈N +),则a 1+a 2+…+a 17=________.(2)等差数列{a n }中,a 1+a 2+a 3=-24,a 18+a 19+a 20=78,则此数列前20项和等于________.解析 (1)∵a n +1-a n =2,∴{a n }为等差数列. ∴a n =-7+(n -1)·2,∴a 17=-7+16×2=25, S 17=(a 1+a 17)×172=(-7+25)×172=153.(2)由已知可得(a 1+a 2+a 3)+(a 18+a 19+a 20)=-24+78⇒(a 1+a 20)+(a 2+a 19)+(a 3+a 18)=54⇒a 1+a 20=18⇒S 20=a 1+a 202×20=182×20=180.答案 (1)153 (2)180 重难点突破【例5】已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2+2n ,数列{b n }的前n 项和T n =2-b n .求数列{a n }与{b n }的通项公式.解析 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2+2n -2(n -1)2-2(n -1)=4n , 又a 1=S 1=4,故a n =4n ,当n ≥2时,由b n =T n -T n -1=2-b n -2+b n -1, 得b n =12b n -1,又T 1=2-b 1,∴b 1=1, ∴b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=21-n .巩固提高1. 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 5=8,S 3=6,则S 10-S 7的值是( )A. 24B. 48C. 60D. 72答案:B解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可得⎩⎨⎧a 5=a 1+4d =8S 3=3a 1+3d =6,解得⎩⎨⎧a 1=0d =2,则S 10-S 7=a 8+a 9+a 10=3a 1+24d =48,选B. 2.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 4=18-a 5,则S 8=( ) A. 72 B. 68 C. 54 D. 90 答案:A解析:∵a 4=18-a 5,∴a 4+a 5=18, S 8=(a 1+a 8)×82=(a 4+a 5)×82=4(a 4+a 5)=72.3.若等差数列{a n }的公差d <0,且a 1+a 11=0,则数列{a n }的前n 项和S n 取得最大值时的项数n 是( )A. 5B. 6C. 5或6D. 6或7 答案:C解析:∵a1+a11=0,∴a1+a1+10d=0,即a1=-5d.∴a n=a1+(n-1)d=(n-6)d.由a n≥0得(n-6)d≥0,∵d<0,∴n≤6.即a5>0,a6=0.所以前5项或前6项的和最大.4.在等差数列{a n}中,a1=-2012,其前n项和为S n,若S1212-S1010=2,则S2012的值等于()A. -2011B. -2012C. -2010D. -2013答案:B解析:根据等差数列的性质,得数列{S nn}也是等差数列,根据已知可得这个数列的首项S11=a1=-2012,公差d=1,故S20122012=-2012+(2012-1)×1=-1,所以S2012=-2012.5.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<0C. 若数列{S n}是递增数列,则对任意n∈N*,均有S n>0D. 若对任意n∈N*,均有S n>0,则数列{S n}是递增数列答案:C解析:本题考查等差数列的通项、前n项和,数列的函数性质以及不等式知识,考查灵活运用知识的能力,有一定的难度.法一:特值验证排除.选项C 显然是错的,举出反例:-1,0,1,2,3,…满足数列{S n }是递增数列,但是S n >0不恒成立.法二:由于S n =na 1+n (n -1)2d =d 2n 2+(a 1-d2)n ,根据二次函数的图象与性质知当d <0时,数列{S n }有最大项,即选项A 正确;同理选项B 也是正确的;而若数列{S n }是递增数列,那么d >0,但对任意的n ∈N *,S n >0不成立,即选项C 错误;反之,选项D 是正确的;故应选C.。

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an 的前 n 项和
为 Sn ,若 1 a4 4, 2 a5 3, S6 取值范围是________.
【答案】 [0,30]
1
5 . (南京市、盐城市 2013 届高三年级第一次模拟考试数学试题) 在等差数列
an 中,

a3 a5 a7 9 , 则其前 9 项和 S9 的值为
【答案】9 9 ( .江苏省南京市四校 2013 届高三上学期期中联考数学试题) 已知等差数列 {an },{bn } 的前 n 项
和分别为 Sn 和 Tn ,若
【答案】15 ;
S n 7 n 45 a ,且 n 是整数,则 n 的值为_______. Tn n3 b2 n
10 . (江苏省南京市四校 2013 届高三上学期期中联考数学试题) 等差数列
【答案】27
.
6 . ( 江 苏 省 徐 州 市 2013 届 高 三 考 前 模 拟 数 学 试 题 ) 已 知 数 列
an 的 前 n 项 和
1 Sn n2 kn(k N ) ,且 S n 的最大值为 8,则 a 2 2
___.
【答案】
5 2
7 . (徐州、宿迁市 2013 届高三年级第三次模拟考试数学试卷)已知 Sn 是等差数列 an 的前 n
n 2时, an S n S n 1 n 2 d 2 (n 1) 2 d 2 (2n 1)d 2 且对n 1成立, an (2n 1)d 2
(2)由 Sm Sn cSk 得m n ck 即c
2 2 2
m2 n 2 k2

m 2 n 2 9(m 2 n 2 ) 9(m 2 n 2 ) , k2 (m n) 2 m 2 n 2 2mn
解得 d=0(舍)或 d=1,所以 a1 2 故 an n 1 (Ⅱ)
1 1 1 1 an an n 1 n 2 n 1 n 2
1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 3 4 n 1 n 2 2 n 2 503 1007
an 的通项
公式为 an 2n 1,则数据 a1 , a2 , a3 , a4 , a5 的方差为_____.
【答案】8 14. (南京市、淮安市 2013 届高三第二次模拟考试数学试卷) 已知数列{ an }的通项公式为
an 7n 2 ,数列{ bn }的通项公式为 bn n2 .若将数列{ an },{ bn }中相同的项按从小
41 78
【答案】
17. (江苏省南京市四校 2013 届高三上学期期中联考数学试题)已知数列{an}为等差数列,若 a5 1 ,则数列{|an|}的最小项是第_____项. a6 【答案】6 ; 18. (江苏省苏州市五市三区 2013 届高三期中考试数学试题 )已知函数 f ( x) x 2 bx 的图象
所以 Tn 所以 T2012
20. (2012-2013 学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研(二)数学试题)已知等差数列
2 公差 d 不为零,且 a3 a7 , a2 a4 a6 .
an 的
(1)求数列 an 的通项公式; (2)设数列 an 的前 n 项和为 Sn ,求满足 Sn 2an 20 0 的所有正整数 n 的集合.
到大的顺序排列后看作数列{ cn },则 c9 的值为_____.
【答案】961 15 . (江苏海门市 2013 届高三上学期期中考试模拟数学试卷) 已知函数 f(x)=
2x
3 2x , 则 3+3
f(
1 2 100 )+f( )++f( )=________________. 101 101 101
在常数 A,B,C,使得 an Sn An Bn C 对任意正整数 n 都成立.若数列 {an } 为等差
2
数列,求证 :3A-B+C=0.
5
【答案】因为 an 为等差数列,设公差为 d ,由 an Sn An2 Bn C ,
1 2 1 d 即 ( d A)n2 (a1 B)n (a1 d C) 0 对任意正整数 n 都成立 2 2 1 2 d A 0, 1 所以 a1 d B 0, 所以 3 A B C 0 . 2 a1 d C 0,
得 a1 (n 1)d na1 n(n 1)d An2 Bn C ,
23. (扬州、南通、泰州、宿迁四市 2013 届高三第二次调研测试数学试卷)设无穷数列 an 满
足: n Ν , an an1 , an N .记 bn aan, cn aan 1 (n N* ) . (1)若 bn 3n(n N* ) ,求证: a1 =2,并求 c1 的值; (2)若 cn 是公差为 1 的等差数列,问 an 是否为等差数列,证明你的结论.
【答案】答案: 4 2 .
本题主要考查等差数列的基本概念及其简单运算. 法一 用性质.S9=9a5= -36,S13= 13a7= -104,于是 a5= -4,a7= -8,等比中项为 4 2 . 法二 用基本量.S9=9a1+36d= -36,S13=13a1+78d= -104,解得 a1=4,d= -2.下同法一.
an 中 , 已知
a8 15 , a9 13 ,则 a12 的取值范围是__________.
【答案】 ,7

;
11 . ( 南 通 市 2013 届 高 三 第 一 次 调 研 测 试 数 学 试 卷 ) 若 Sn 为等 差数 列 {an} 的 前 n 项
和,S9=-36,S13=-104,则 a5 与 a7 的等比中项为________.
S 项和,若 S7 7 , S15 75 ,则数列 n 的前 20 项和为____. n
【答案】55; 8 . (南京市、淮安市 2013 届高三第二次模拟考试数学试卷)设数列{ an }是公差不为 0 的等差
2 2 2 2 数列,S 为其前 n 项和,若 a1 , S5 5 ,则 a7 的值为_____. a2 a3 a4
8, 7
2 . (江苏省扬州市 2013 届高三上学期期中调研测试数学试题)已知等差数列 {an } 的首项为 1 ,
公差为 2 ,若 a1a2 a2 a3 a3a4 a4 a5 a2n a2n1 t n2 对 n N 恒成立,则实数
*
t 的取值范围是____.
江苏省 2014 届一轮复习数学试题选编 12:等差数列及其前 n 项和
填空题 1 . (南京市四星级高级中学 2013 届高三联考调研考试(详细解答)2013 年 3 月 )已知
an 是
首项为 a,公差为 1 的等差数列, bn 数 a 的取值范围是__________.
【答案】
1 an * .若对任意的 n N ,都有 bn b8 成立,则实 an
9 2
S m S n cSk 都成立.求证: c 的最大值为
【答案】(1){
Sn }是等差数列, 2 S1 S1 S2 .
又2a2 a1 a3 , 2 a1 a2 a1 3a2 , 平方得 3a3 a2 2 3a1 a2 , 即( a2 3a1 ) 2 0, a2 3a1 , d S2 S1 2 a1 a1 a1 , 即 S1 d , Sn S1 (n 1)d nd , S n n 2 d 2
在点 A(1, f (1)) 处的切线 l 与直线 3x y 2 0 平行, 若数列 {
1 } 的前 n 项和为 S n ,则 S 2013 的值为____________. f ( n)
【答案】 解答题
2013 2014
19. (江苏省姜堰市 2012—2013 学年度第一学期高三数学期中调研(附答案) )已知各项均不相
【答案】 【解】(1)因为 an N ,所以若 a1 1 ,则 aa1 a1 3 矛盾,ห้องสมุดไป่ตู้
若 a1≥3 aa1 ,可得 1 ≥a1≥3 矛盾,所以 a1 2 于是 a2 aa1 3 ,从而 c1 aa1 1 a3 aa2 6 (2) an 是公差为 1 的等差数列,证明如下:
an1 an n≥2 时, an an1 ,所以 an≥an 1 1 an≥am (n m) , (m n)
aan1 1≥aan 1 an1 1 (an 1) ,
【编号】182 【难度】一般 12( .江苏省无锡市 2013 届高三上学期期末考试数学试卷) 等差数列{an}的公差为-2,且 a1,a3,a4
2
成等比数列,则 a20=_______________.
【答案】 30 13. (2012-2013 学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研(二)数学试题)已知数列
2mn m 2 n 2 (m n) m 2 n 2 9(m 2 n 2 ) 9(m 2 n 2 ) 9 2 2 2 2 k (m n) m n 2mn 2 9 9 c , c的最大值为 . 2 2
22. (江苏省南京市四校 2013 届高三上学期期中联考数学试题)数列 {an } 的前 n 项和为 Sn ,存
【答案】 (, 12]
解: a1a2 a2a3 a3a4 a4a5 a2n a2n1
a2 (a1 a3 ) a4 (a3 a5 ) a2n (a 2n1 a2n1 )
a2 a2 n n 8n 2 4 n , 2 4 2 2 * 所以 8n 4n tn ,所以 t 8 对 n N 恒成立, n t 12 ,
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