(完整版)等差数列的前n项和练习含答案
必修5《等差数列的前n项和》习题精选含答案
第1课时等差数列的前n项和课后篇巩固探究A组1.设S n是等差数列{a n}的前n项和,已知a2=3,a6=11,则S7等于()A.13B.35C.49D.63解析:S7==49.答案:C2.设S n是等差数列{a n}的前n项和,S5=10,则a3的值为()A. B.1 C.2 D.3解析:∵S5==5a3,∴a3=S5=×10=2.答案:C3.已知数列{a n}的通项公式为a n=2n-37,则S n取最小值时n的值为()A.17B.18C.19D.20解析:由≤n≤.∵n∈N+,∴n=18.∴S18最小,此时n=18.答案:B4.等差数列{a n}的前n项和为S n(n=1,2,3,…),若当首项a1和公差d变化时,a5+a8+a11是一个定值,则下列选项中为定值的是()A.S17B.S18C.S15D.S14解析:由a5+a8+a11=3a8是定值,可知a8是定值,所以S15==15a8是定值.答案:C5.若两个等差数列{a n},{b n}的前n项和分别为A n与B n,且满足(n∈N+),则的值是()A. B. C. D.解析:因为,所以.答案:C6.已知{a n}是等差数列,S n为其前n项和,n∈N+.若a3=16,S20=20,则S10的值为.解析:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d.∵a3=a1+2d=16,S20=20a1+d=20,∴解得d=-2,a1=20,∴S10=10a1+d=200-90=110.答案:1107.在等差数列{a n}中,前n项和为S n,若a9=3a5,则=.解析:S17=17a9,S9=9a5,于是×3=.答案:8.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差等于.解析:设公差为d,则有5d=S偶-S奇=30-15=15,于是d=3.答案:39.若等差数列{a n}的公差d<0,且a2·a4=12,a2+a4=8.(1)求数列{a n}的首项a1和公差d;(2)求数列{a n}的前10项和S10的值.解(1)由题意知(a1+d)(a1+3d)=12,(a1+d)+(a1+3d)=8,且d<0,解得a1=8,d=-2.(2)S10=10×a1+d=-10.10.导学号33194010已知数列{a n}是首项为23,公差为整数的等差数列,且前6项均为正,从第7项开始变为负.求:(1)此等差数列的公差d;(2)设前n项和为S n,求S n的最大值;(3)当S n是正数时,求n的最大值.解(1)∵数列{a n}首项为23,前6项均为正,从第7项开始变为负,∴a6=a1+5d=23+5d>0,a7=a1+6d=23+6d<0,解得-<d<-,又d∈Z,∴d=-4.(2)∵d<0,∴{a n}是递减数列.又a6>0,a7<0,∴当n=6时,S n取得最大值,即S6=6×23+×(-4)=78.(3)S n=23n+×(-4)>0,整理得n(25-2n)>0,∴0<n<,又n∈N+,∴n的最大值为12.B组1.设数列{a n}为等差数列,公差d=-2,S n为其前n项和,若S10=S11,则a1=()A.18B.20C.22D.24解析:因为S11-S10=a11=0,a11=a1+10d=a1+10×(-2)=0,所以a1=20.答案:B2.(2017全国1高考)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.1B.2C.4D.8解析:设首项为a1,公差为d,则a4+a5=a1+3d+a1+4d=24,S6=6a1+d=48,联立可得①×3-②,得(21-15)d=24,即6d=24,所以d=4.答案:C3.等差数列{a n}的前n项和记为S n,若a2+a4+a15的值为一个确定的常数,则下列各数中也是常数的是()A.S7B.S8C.S13D.S15解析:∵a2+a4+a15=3a1+18d=3(a1+6d)=3a7为常数,∴S13==13a7为常数.答案:C4.导学号33194011若等差数列{a n}的通项公式是a n=1-2n,其前n项和为S n,则数列的前11项和为() A.-45 B.-50 C.-55 D.-66解析:∵S n=,∴=-n,∴的前11项和为-(1+2+3+…+11)=-66.故选D.答案:D5.已知等差数列{a n}前9项的和等于前4项的和.若a1=1,a k+a4=0,则k=.解析:设等差数列{a n}的公差为d,则a n=1+(n-1)d,∵S4=S9,∴a5+a6+a7+a8+a9=0.∴a7=0,∴1+6d=0,d=-.又a4=1+3×,a k=1+(k-1)d,由a k+a4=0,得+1+(k-1)d=0,将d=-代入,可得k=10.答案:106.已知数列{a n}为等差数列,其前n项和为S n,且1+<0.若S n存在最大值,则满足S n>0的n的最大值为.解析:因为S n有最大值,所以数列{a n}单调递减,又<-1,所以a10>0,a11<0,且a10+a11<0.所以S19=19×=19a10>0,S20=20×=10(a10+a11)<0,故满足S n>0的n的最大值为19.答案:197.导学号33194012在等差数列{a n}中,a1=-60,a17=-12,求数列{|a n|}的前n项和.解数列{a n}的公差d==3,∴a n=a1+(n-1)d=-60+(n-1)×3=3n-63.由a n<0得3n-63<0,解得n<21.∴数列{a n}的前20项是负数,第20项以后的项都为非负数.设S n,S n'分别表示数列{a n}和{|a n|}的前n项和,当n≤20时,S n'=-S n=-=-n2+n;当n>20时,S n'=-S20+(S n-S20)=S n-2S20=-60n+×3-2×n2-n+1260.∴数列{|a n|}的前n项和S n'=8.导学号33194013设等差数列{a n}的前n项和为S n,且a5+a13=34,S3=9.(1)求数列{a n}的通项公式及前n项和公式;(2)设数列{b n}的通项公式为b n=,问:是否存在正整数t,使得b1,b2,b m(m≥3,m∈N)成等差数列?若存在,求出t和m的值;若不存在,请说明理由.解(1)设等差数列{a n}的公差为d,因为a5+a13=34,S3=9,所以整理得解得所以a n=1+(n-1)×2=2n-1,S n=n×1+×2=n2.(2)由(1)知b n=,所以b1=,b2=,b m=.若b1,b2,b m(m≥3,m∈N)成等差数列,则2b2=b1+b m,所以,即6(1+t)(2m-1+t)=(3+t)(2m-1+t)+(2m-1)(1+t)(3+t),整理得(m-3)t2-(m+1)t=0,因为t是正整数,所以(m-3)t-(m+1)=0,m=3时显然不成立,所以t==1+.又因为m≥3,m∈N,所以m=4或5或7,当m=4时,t=5;当m=5时,t=3;当m=7时,t=2.所以存在正整数t,使得b1,b2,b m(m≥3,m∈N)成等差数列.。
等差数列的前n项和公式同步练习(含解析)
《第二节等差数列》同步练习(等差数列的前n项和公式)一、选择题1.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S2=10,S5=55,则过点P(n,S nn ),Q(n+2,S n+2n+2)(n∈N*)的直线的斜率为( )A.4B.3C.2D.12.[2022辽宁名校高三上联考]已知数列{a n}是等差数列,前n项和为S n,若a1+a2+a3+a4=3,a17+a18+a19+a20=5,则S20=( )A.10B.15C.20D.403.[2022四川成都七中高一下期中]已知等差数列{a n}的公差d<0,a5a7=35,a4+a8=12,前n 项和为S n,则S n的最大值为( )A.66B.72C.132D.1984.(多选)[2022湖南高三上联考]两个等差数列{a n}与{b n}的前n项和分别为S n与T n,且S2n T n =8n3n+5,则( )A.a3+a8=2b3B.当S n=2n2时,b n=6n+2C.a4+a11b4<2D.∀n∈N*,使得T n>05.(多选)[2022安徽临泉一中高二期末]已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若S2 021>0,S2 022<0,则( )A.数列{a n}是递增数列B.|a1 012|>|a1 011|C.当S n取得最大值时,n=1 011D.S1 012<S1 0096.[2022山东潍坊高二调研]在我国古代著名的数学专著《九章算术》里有一段叙述:今有良马与驽马发长安至齐,齐去长安四百二十里,良马初日行九十七里,日增一十五里;驽马初日行九十二里,日减一里;良马先至齐,复还迎驽马,二马相逢.问:几日相逢?( )A.4日B.3日C.5日D.6日7.如果有穷数列a1,a2,…,a n(n∈N*)满足a i=a n-i+1(i=1,2,3,…,n),那么称该数列为“对称数列”.设{a n}是项数为2k-1(k∈N,k≥2)的“对称数列”,其中a k,a k+1,…,a2k-1是首项为50,公差为-4的等差数列,记{a n }的各项之和为S 2k -1,则S 2k -1的最大值为( ) A.622B.624C.626D.6288.(多选)[2022江苏南京高三月考]如图的形状出现在中国南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球,第四层有10个球,…….设第n 层有a n 个球,从上往下n 层球的总数为S n ,则( )A.S 5=35B.a n +1-a n =nC.S n -S n -1=n(n+1)2,n ≥2 D.1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 100=200101二、非选择题9.如图所示,八个边长为1的小正方形拼成一个长为4,宽为2的矩形,A ,B ,D ,E 均为小正方形的顶点,在线段DE 上有 2 020个不同的点P 1,P 2,…,P 2 020,且它们等分DE.记M i =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AP i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ (i =1,2,…,2 020).则M 1+M 2+…+M 2 020的值为 .10.已知数列{a n }满足2a n +1=a n +a n +2(n ∈N *),它的前n 项和为S n ,且a 3=10,S 6=72,则{a n }的通项公式a n = ;若数列{b n }满足b n =12a n -30,其前n 项和为T n ,则T n 的最小值为 .11.[2022辽宁阜新高二上期末]在等差数列{a n }中,S n 是数列{a n }的前n 项和,已知a 2=4,S 4=20.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =(-1)n·a n ,求数列{b n }的前n 项和T n .12.[2022河北唐山一中高二上月考]记S n是等差数列{a n}的前n项和,若S5=-35,S7=-21.(1)求数列{a n}的通项公式,并求S n的最小值;(2)设b n=|a n|,求数列{b n}的前n项和T n.参考答案一、选择题1.C设d为数列{a n}的公差,则{S nn }是公差为d2的等差数列.2.C由题易知S4,S8-S4,S12-S8,S16-S12,S20-S16成等差数列,又S4=3,S20-S16=5,则S20=(S20-S16)+(S16-S12)+(S12-S8)+(S8-S4)+S4=(5+3)×52=20.3.A因为d<0,a5a7=35,a4+a8=a5+a7=12,所以a5=7,a7=5,则d=-1,所以a n=a7+(n-7)d=-n+12,所以a12=0,所以当n=11或12时,S n取得最大值,最大值为S11=S12=12(a1+a12)2= 12×(11+0)2=66.4.AB由S2nT n =8n3n+5,知S10T5=10(a1+a10)25(b1+b5)2=a1+a10b3=a3+a8b3=4020=2,即a3+a8=2b3,故A正确;同理可得a4+a11b4=S14T7=2813>2,故C错误;当S n=2n2时,有S2n=8n2,则T n=n(3n+5),易得b n=6n+2,故B正确;当S n=-2n2时,有S2n=-8n2,则T n=-n(3n+5)<0,则不存在n∈N*,使得T n>0,故D错误.5.BC因为S2 021=2021(a1+a2021)2=2 021a1 011>0,S2 022=2022(a1+a2022)2=1 011(a1 011+a1 012)<0,所以a1 011>0,a1 011+a1 012<0,所以a1 012<0,且|a1 012|>|a1 011|,所以数列{a n}是递减数列,且当n=1 011时,S n取得最大值,故B,C正确,A错误.又S1 012-S1 009=a1 010+a1 011+a1 012=3a1 011>0,所以S1 012>S1 009,故D错误.故选BC.6.A记良马第n日行程为a n,驽马第n日行程为b n,则由题意知数列{a n}是首项为97,公差为15的等差数列,数列{b n}是首项为92,公差为-1的等差数列,则a n=97+15(n-1)=15n+82,b n=92-(n-1)=93-n.因为数列{a n}的前n项和为n(97+15n+82)2=n(179+15n)2,数列{b n}的前n项和为n(92+93−n)2=n(185−n)2,所以n(179+15n)2+n(185−n)2=420×2,整理得n2+26n-120=0,解得n=4或n=-30(舍去),即4日相逢.7.C易知a k+a k+1+…+a2k-1=50k+k(k−1)×(−4)2=-2k2+52k,S2k-1=a1+…+a k+a k+1+…+a2k-1=2(a k+a k+1+…+a2k-1)-a k=-4k2+104k-50=-4(k-13)2+626,当k=13时,S2k-1取到最大值,且最大值为626.故选C.8.ACD因为a1=1,a2-a1=2,a3-a2=3,……,a n-a n-1=n,以上n个式子相加可得a n=1+2+3+…+n=n(n+1)2,所以S5=a1+a2+a3+a4+a5=1+3+6+10+15=35,故A正确;由递推关系可知a n+1-a n=n+1,故B 不正确;当n ≥2时,S n -S n -1=a n =n(n+1)2,故C 正确;因为1a n =2n(n+1)=2(1n−1n+1),所以1a 1+1a 2+…+1a 100=2[(1-12)+(12−13)+…+(1100−1101)]=2(1-1101)=200101,故D 正确.故选ACD.二、非选择题9.14 140 解析如图,设C 为DE 的中点,则AC =72.因为P 1,P 2,…,P 2 020等分DE ,所以AP i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +AP 2 021−i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2AC ⃗⃗⃗⃗⃗ .又M 1+M 2+…+M 2 020=AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·(AP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +AP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +…+AP 2 020⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ),令S =M 1+M 2+…+M 2 020,则2S =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·(AP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +AP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +…+AP 2 020⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )+AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·(AP 2 020⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +AP 2 019⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +…+AP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )=AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·[(AP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +AP 2 020⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )+(AP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +AP 2 019⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )+…+(AP 2 020⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +AP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )]=(2×2 020)AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =4 040×√5×72×√5=28 280,所以S =14 140.10.4n -2 -225 解析因为2a n +1=a n +a n +2,所以a n +1-a n =a n +2-a n +1,故数列{a n }为等差数列.设数列{a n }的公差为d.由a 3=10,S 6=72,得{a 1+2d =10,6a 1+15d =72,解得{a 1=2,d =4,所以a n =4n -2,所以b n =12a n -30=2n -31.令{b n ≤0,b n+1≥0,即{2n −31≤0,2(n +1)−31≥0,解得292≤n ≤312.因为n ∈N *,所以数列{b n }的前15项均为负值且第16项为正值,所以T 15最小.因为数列{b n }的首项为-29,公差为2,所以T 15=15(−29+2×15−31)2=-225,所以数列{b n }的前n 项和T n 的最小值为-225.11.(1)设首项为a 1,公差为d ,由题意知 {a 1+d =4,4a 1+4×32d =20,解得{a 1=2,d =2,故a n =2n. (2)由(1)得b n =(-1)n·a n =(-1)n·2n.当n 为偶数时,T n =(-2+4)+(-6+8)+…+[-2(n -1)+2n ]=n2·2=n ;当n 为奇数时,T n =(-2+4)+(-6+8)+…+[-2(n -2)+2(n -1)]-2n =(n -1)-2n =-n -1, 所以T n ={n,n 为偶数,−n −1,n 为奇数.12.(1)设{a n }的公差为d ,则{5a 1+5×42d =−35,7a 1+7×62d =−21,解得{a 1=−15,d =4, 所以a n =-15+4(n -1)=4n -19.由a n=4n-19≥0,得n≥194,所以当n=1,2,3,4时,a n<0,当n≥5时,a n>0,所以S n的最小值为S4=4a1+4×32d=-36.(2)由(1)知,当n≤4时,b n=|a n|=-a n;当n≥5时,b n=|a n|=a n.又S n=na1+n(n−1)2d=2n2-17n,所以当n≤4时,T n=-S n=17n-2n2,当n≥5时,T n=S n-2S4=2n2-17n-2×(-36)=2n2-17n+72,即T n={17n−2n2,n≤4, 2n2−17n+72,n≥5.。
等差等比数列前N项和练习答案
等差数列前N 项和(第一课时)一、选择题1.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,S 8=4a 3,a 7=-2,则a 9=( ) A .-6 B .-4 C .-2 D .2[答案] A[解析] 本题考查数列的基础知识和运算能力.⎩⎪⎨⎪⎧ S 3=4a 3a 7=-2⇒⎩⎪⎨⎪⎧ 3a 1+3d =4a 1+8d a 1+6d =-2⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=10d =-2. ∴a 9=a 1+8d =-6.2.四个数成等差数列,S 4=32,a 2a 3=13,则公差d 等于( )A .8B .16C .4D .0[答案] A [解析] ∵a 2a 3=13,∴a 1+d a 1+2d =13,∴d =-2a 1. 又S 4=4a 1+4×32d =-8a 1=32,∴a 1=-4,∴d =8.3.等差数列{a n }中,a 3+a 7-a 10=8,a 11-a 4=14.记S n =a 1+a 2+a 3+…+a n ,则S 13=( )A .168B .156C .152D .286[答案] D[解析] ∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 3+a 7-a 10=8a 11-a 4=14,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1-d =87d =14,∴⎩⎪⎨⎪⎧d =2a 1=10,∴S 13=13a 1+13×122d =286.4.在等差数列{a n }和{b n }中,a 1=25,b 1=15,a 100+b 100=139,则数列{a n +b n }的前100项的和为( )A .0B .4475C .8950D .10 000[答案] C[解析] 设c n =a n +b n ,则c 1=a 1+b 1=40,c 100=a 100+b 100=139,{c n }是等差数列,∴前100项和S 100=100(c 1+c 100)2=100×(40+139)2=8950.5.已知等差数列共有10项,其中奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差是( ) A .5 B .4 C .3 D .2[答案] C[解析] 设等差数列为{a n },公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 3+a 5+a 7+a 9=15a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=30, ∴5d =15,∴d =3.6.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 7a 5=913,则S 13S 9=( ) A .1 B .-1 C .2 D .12[答案] A [解析]S 13S 9=13a 79a 5=139×913=1,故选A . 二、填空题7.已知数列{a n }的通项公式a n =-5n +2,则其前n 项和S n =________. [答案] -5n 2+n2[解析] ∵a n =-5n +2, ∴a n -1=-5n +7(n ≥2),∴a n -a n -1=-5n +2-(-5n +7)=-5(n ≥2). ∴数列{a n }是首项为-3,公差为-5的等差数列. ∴S n =n (a 1+a n )2=n (-5n -1)2=-5n 2+n 2.8.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 9=72,则a 2+a 4+a 9=________. [答案] 24[解析] ∵S 9=9·(a 1+a 9)2=72,∴a 1+a 9=16,即a 1+a 1+8d =16, ∴a 1+4d =8,又a 2+a 4+a 9=a 1+d +a 1+3d +a 1+8d=3(a 1+4d )=3×8=24. 三、解答题9.已知等差数列{a n }.(1)a 1=56,a 15=-32,S n =-5,求n 和d ;(2)a 1=4,S 8=172,求a 8和d . [解析] (1)∵a 15=56+(15-1)d =-32,∴d =-16.又S n =na 1+n (n -1)2·d =-5,解得n =15,n =-4(舍).(2)由已知,得S 8=8(a 1+a 8)2=8(4+a 8)2,解得a 8=39,又∵a 8=4+(8-1)d =39,∴d =5.等差数列前N 项和(第二课时) 一、选择题1.记等差数列{a n }的前n 项和为S n .若d =3,S 4=20,则S 6=( ) A .16 B .24 C .36 D .48[答案] D[解析] 由S 4=20,4a 1+6d =20,解得a 1=12⇒S 6=6a 1+6×52×3=48.2.已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,S n 是等差数列{a n }的前n 项和,则使得S n 达到最大值的n 是( )A .21B .20C .19D .18 [答案] B[解析] 由题设求得:a 3=35,a 4=33,∴d =-2,a 1=39,∴a n =41-2n ,a 20=1,a 21=-1,所以当n =20时S n 最大.故选B .3.13×5+15×7+17×9+…+113×15=( )A .415B .215C .1415D .715[答案] B[解析] 原式=12(13-15)+12(15-17)+…+12(113-115)=12(13-115)=215,故选B .4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 5=5,S 5=15,则数列{1a n a n +1}的前100项和为( )A .100101B .99101C .99100D .101100[答案] A[解析] 本小题主要考查等差数列的通项公式和前n 项和公式的运用,以及裂项求和的综合应用.∵a 5=5,S 5=15 ∴5(a 1+5)2=15,∴a 1=1. ∴d =a 5-a 15-1=1,∴a n =n .∴1a n a n +1=1n (n +1)=1n -1n +1. 则数列{1a n a n +1}的前100项的和为:T 100=(1-12)+(12-13)+…+(1100-1101)=1-1101=100101. 故选A .5.设等差数列{a n }的前n 项的和为S n ,若a 1>0,S 4=S 8,则当S n 取得最大值时,n 的值为( )A .5B .6C .7D .8[答案] B[解析] 解法一:∵a 1>0,S 4=S 8,∴d <0,且a 1=112d ,∴a n =-112d +(n -1)d =nd -132d ,由⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0a n +1<0,得⎩⎨⎧nd -132d ≥0(n +1)d -132d <0,∴512<n ≤612,∴n =6,解法二:∵a 1>0,S 4=S 8, ∴d <0且a 5+a 6+a 7+a 8=0, ∴a 6+a 7=0,∴a 6>0,a 7<0, ∴前六项之和S 6取最大值.6.设{a n }是等差数列,S n 为其前n 项和,且S 5<S 6,S 6=S 7>S 8,则下列结论错误的是( ) A .d <0 B .a 7=0C .S 9>S 5D .S 6与S 7均为S n 的最大值[答案] C[解析] 由S 5<S 6知a 6>0,由S 6=S 7知a 7=0,由S 7>S 8知a 8<0,C 选项S 9>S 5即a 6+a 7+a 8+a 9>0,∴a 7+a 8>0,显然错误. 二、填空题7.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=________. [答案] 25[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1a 4=7得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1d =2,∴S 5=5a 1+5×42×d =25.8.(2014·北京理,12)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] 本题考查了等差数列的性质与前n 项和.由等差数列的性质,a 7+a 8+a 9=3a 8,a 7+a 10=a 8+a 9,于是有a 8>0,a 8+a 9<0,故a 9<0,故S 8>S 7,S 9<S 8,S 8为{a n }的前n 项和S n 中的最大值,等差数列{a n }中首项a 1>0公差d <0,{a n }是一个递减的等差数列,前n 项和有最大值,a 1<0,公差d >0,{a n }是一个递增的等差数列,前n 项和有最小值.三、解答题9.设等差数列{a n }满足a 3=5,a 10=-9. (1)求{a n }的通项公式;(2)求{a n }的前n 项和S n 及使得S n 取最大值的n 的值.[解析] (1)设公差为d ,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =5a 1+9d =-9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9d =-2.∴a n =a 1+(n -1)d =-2n +11.(2)由(1)知S n =na 1+n (n -1)2d =10n -n 2=-(n -5)2+25,∴当n =5时,S n 取得最大值.等比数列前N 项和综合练习1.(2013·新课标全国Ⅰ)设首项为1,公比为23的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则( )A .S n =2a n -1B .S n =3a n -2C .S n =4-3a nD .S n =3-2a n答案 D解析 S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q1-q=1-23a n1-23=3-2a n ,故选D 项. 2.等比数列{a n }各项都是正数,若a 1=81,a 5=16,则它的前5项和是( )A .179B .211C .248D .275答案 B解析 ∵a 5=a 1q 4,∴16=81q 4.∴q =±23.又数列{a n }的各项都是正数,∴q =23. ∴S 5=a 1(1-q 5)1-q=81[1-(23)5]1-23=211. 3.在等比数列{a n }中,S n 表示前n 项和,若a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1,则公比q 等于( )A .3B .-3C .-1D .1答案 A解析 思路一:列方程求出首项和公比,过程略; 思路二:两等式相减得a 4-a 3=2a 3,从而求得a 4a 3=3=q .4.在公比为正数的等比数列中,a 1+a 2=2,a 3+a 4=8,则S 8等于( )A .21B .42C .135D .170答案 D 解析5.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.152B.314C.334D.172答案 B解析 显然公比q ≠1,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q ·a 1q 3=1,a 1(1-q 3)1-q =7,解得⎩⎨⎧a 1=4,q =12,∴S 5=a 1(1-q 5)1-q=4(1-125)1-12=314. 6.在14与78之间插入n 个数组成等比数列,若各项总和为778,则此数列的项数( )A .4B .5C .6D .7答案 B解析 ∵q ≠1(14≠78),∴Sn =a 1-anq 1-q.∴778=14-78q 1-q ,解得q =-12,78=14×(-12)n +2-1.∴n =3,故该数列共5项.7.等比数列{an }的首项为1,公比为q ,前n 项和为S ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为( ) A.1S B .S C .Sq 1-n D .S -1q 1-n答案 C解析 q ≠1时,S =1-q n 1-q ,⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为1(1-1q n )1-1q =q 1-n ·1-q n 1-q=q 1-n ·S .当q =1时,q 1-n ·S =S .8.在等比数列{a n }中,公比q =-2,S 5=44,则a 1的值为( )A .4B .-4C .-2D .2答案 A 解析9.数列{a n }的前n 项和为S n =4n +b (b 是常数,n ∈N *),若这个数列是等比数列,则b 等于( )A .-1B .0C .1D .4答案 A 解析10.(2013·北京)若等比数列{a n }满足a 2+a 4=20,a 3+a 5=40,则公比q =________;前n 项和S n =________.答案 2 2n +1-2解析 由题意知q =a 3+a 5a 2+a 4=2.由a 2+a 4=a 2(1+q 2)=a 1q (1+q 2)=20,∴a 1=2,∴S n =2(1-2n )1-2=2n +1-2.11.(2012·新课标全国)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3+3S 2=0,则公比q =________.答案 -2解析 由S 3=-2S 2,可得a 1+a 2+a 3=-3(a 1+a 2), 即a 1(1+q +q 2)=-3a 1(1+q ),化简整理得q 2+4q +4=0,解得q =-2.12.若等比数列{a n }中,a 1=1,a n =-512,前n 项和为S n =-341,则n 的值是________.答案 1013.(2012·浙江)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 =________.答案 32解析 由已知S 4-S 2=3a 4-3a 2,即a 4+a 3=3a 4-3a 2,即2a 4-a 3-3a 2=0,两边同除以a 2,得2q 2-q -3=0,即q =32或q =-1(舍).答案 3n -1,或(-3)n-14解析答案24解析16.等比数列{a n}的公比q>0,已知a2=1,a n+2+a n+1=6a n,则{a n}的前4项和S4=________.答案 152解析 由条件a n +2+a n +1=a n q 2+a n q =6a n ,q >0,得q =2,又a 2=1,所以a 1=12,S 4=152.17.一个等比数列的首项为1,项数为偶数,其中奇数项的和为85,偶数项的和为170,求该数列的公比和项数.答案 该数列的公比为2,项数为8解析18.设等比数列{a n }的公比q <1,前n 项和为S n ,已知a 3=2,S 4=5S 2,求{a n }的通项公式.解析 由题设知a 1≠0,S n =a 1(1-q n )1-q,则 ⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q 2=2,a 1(1-q 4)1-q =5×a 1(1-q 2)1-q , ①②由②得1-q 4=5(1-q 2),(q 2-4)(q 2-1)=0.(q -2)(q +2)(q -1)(q +1)=0, 因为q <1,解得q =-1或q =-2. 当q =-1时,代入①得a 1=2,a n =2×(-1)n -1;当q =-2时,代入①得a 1=12,a n =12×(-2)n -1.综上,当q =-1时,a n =2×(-1)n -1; 当q =-2时,a n =12×(-2)n -1.。
等差数列的前n项和(作业带答案)
等差数列的前n 项和一、选择题(5*6=30)1.已知等差数列{a n }满足a 2+a 4=4,a 3+a 5=10,则它的前10项的和S 10=( )A .138B .135C .95D .232.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1+a 12=a 7+6,则S 11=( )A .99B .33C .198D .663.在小于100的自然数中,所有被7除余2的数之和为( )A .765B .665C .763D .6634.现有200根相同的钢管,把它们堆成三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余钢管的根数为( )A .9B .10C .19D .295.《张丘建算经》卷上第22题为“今有女善织,日益功疾,初日织五尺,今一月日织九匹三丈.”其意思为:现有一善于织布的女子,从第2天开始,每天比前一天多织相同量的布,第1天织了5尺布,现在一月(按30天计算)共织390尺布.记该女子一月中的第n 天所织布的尺数为a n ,则a 14+a 15+a 16+a 17的值为( )A .55B .52C .39D .266.(多选题)设等差数列{a n }的前n 项和为S n 且满足S 2 019>0,S 2 020<0,对任意正整数n ,都有|a n |≥|a k |,则下列判断正确的是( )A .a 1 010>0B .a 1 011>0C .|a 1 010|>|a 1 011|D .k 的值为1 010二、填空题(2*5=10)7.已知在数列{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________.8.若数列{}a n 的前n 项和为S n =n 2-3n +1()n ∈N *,则该数列的通项公式为a n =________.三、解答题(20*3=60)9.已知等差数列{a n }中,a 10=30,a 20=50.(1)求数列的通项公式;(2)若S n =242,求n .10.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 .11.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{a n }为等差数列,a 1=12,d =-2.(1)求S n ,并画出{S n }(1≤n ≤13)的图象;(2)分别求{S n }单调递增、单调递减的n 的取值范围,并求{S n }的最大(或最小)的项;(3){S n }有多少项大于零?等差数列的前n 项和(答案)一、选择题1.已知等差数列{a n }满足a 2+a 4=4,a 3+a 5=10,则它的前10项的和S 10=( )A .138B .135C .95D .23C [∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+a 4=4,a 3+a 5=10,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =2,a 1+3d =5,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-4,d =3,∴S 10=10a 1+10×92×d =-40+135=95.]2.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1+a 12=a 7+6,则S 11=( )A .99B .33C .198D .66D [因为a 1+a 12=a 7+6,所以a 6=6,则S 11=11(a 1+a 11)2=11a 6=11×6=66,故选D .] 3.在小于100的自然数中,所有被7除余2的数之和为( )A .765B .665C .763D .663B [由题意得,所有被7除余2的数构成以2为首项,公差为7的等差数列,∴2+(n -1)×7<100,∴n <15,∴n =14,S 14=14×2+12×14×13×7=665.]4.现有200根相同的钢管,把它们堆成三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余钢管的根数为( )A .9B .10C .19D .29B [钢管排列方式是从上到下各层钢管数组成了一个等差数列,最上面一层钢管数为1,逐层增加1个.∴钢管总数为:1+2+3+…+n =n (n +1)2.当n =19时,S 19=190.当n =20时,S 20=210>200.∴n =19时,剩余钢管根数最少, 为10根.]5.《张丘建算经》卷上第22题为“今有女善织,日益功疾,初日织五尺,今一月日织九匹三丈.”其意思为:现有一善于织布的女子,从第2天开始,每天比前一天多织相同量的布,第1天织了5尺布,现在一月(按30天计算)共织390尺布.记该女子一月中的第n 天所织布的尺数为a n ,则a 14+a 15+a 16+a 17的值为( )A .55B .52C .39D .26B [由题意可得{a n }为等差数列,a 1=5,∴S 30=30×5+30×292d =390,解得d =1629,∴a 14+a 15+a 16+a 17=a 1+13d +a 1+14d +a 1+15d +a 1+16d =4a 1+58d =4×5+58×1629=52.]6.(多选题)设等差数列{a n }的前n 项和为S n 且满足S 2 019>0,S 2 020<0,对任意正整数n ,都有|a n |≥|a k |,则下列判断正确的是( )A .a 1 010>0B .a 1 011>0C .|a 1 010|>|a 1 011|D .k 的值为1 010AD [由等差数列{a n },可得S 2 019=2 019(a 1+a 2 019)2>0,S 2 020=2 020(a 1+a 2 020)2<0, 即:a 1+a 2 019>0,a 1+a 2 020<0,可得:2a 1 010>0,a 1 010+a 1 011<0,∴a 1 010>0,a 1 011<0,∴A 正确B 错误.又等差数列{a n }为递减数列, 且a 1 010+a 1 011<0,∴|a 1 010|<|a 1 011|,∴C 错误.而对任意正整数n ,都有|a n |≥|a k |,则k 的值为1 010.故D 正确.故选AD .]二、填空题7.已知在数列{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________.27 [由a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),可知数列{a n }是首项为1,公差为12的等差数列,故S 9=9a 1+9×(9-1)2×12=9+18=27.] 8.若数列{}a n 的前n 项和为S n =n 2-3n +1()n ∈N *,则该数列的通项公式为a n =________.⎩⎪⎨⎪⎧ -1 ()n =12n -4()n ≥2 [由题意可知,当n =1时,a 1=S 1=12-3×1+1=-1; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=()n 2-3n +1-⎣⎡⎦⎤()n -12-3()n -1+1=2n -4. 又a 1=-1不满足a n =2n -4.因此,a n =⎩⎪⎨⎪⎧ -1()n =1,2n -4()n ≥2.] 三、解答题9.已知等差数列{a n }中,a 10=30,a 20=50.(1)求数列的通项公式;(2)若S n =242,求n .[解] (1)设数列{a n }的首项为a 1,公差为d . 则⎩⎪⎨⎪⎧ a 10=a 1+9d =30,a 20=a 1+19d =50,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=12,d =2,∴a n =a 1+(n -1)d =12+(n -1)×2=10+2n .(2)由S n =na 1+n (n -1)2d 以及a 1=12,d =2,S n =242,得方程242=12n +n (n -1)2×2,即n 2+11n -242=0,解得n =11或n =-22(舍去).故n =11.10.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 .[解] (1)证明:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=-2S n S n -1,①∵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)由(1)知,1S n=2+2(n -1)=2n ,∴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.所以,a n =⎩⎪⎨⎪⎧ 12,n =1,-12n (n -1),n ≥2.11.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{a n }为等差数列,a 1=12,d =-2.(1)求S n ,并画出{S n }(1≤n ≤13)的图象;(2)分别求{S n }单调递增、单调递减的n 的取值范围,并求{S n }的最大(或最小)的项;(3){S n }有多少项大于零?[解] (1)S n =na 1+n (n -1)2d =12n +n (n -1)2×(-2)=-n 2+13n .图象如图.(2)S n =-n 2+13n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1322+1694,n ∈N *, ∴当n =6或7时,S n 最大;当1≤n ≤6时,{S n }单调递增;当n ≥7时,{S n }单调递减.{S n }有最大值,最大项是S 6,S 7,S 6=S 7=42.(3)由图象得{S n }中有12项大于零.。
(完整版)等差数列练习题有答案
数列A 、等差数列知识点及例题一、数列由与的关系求n a n S na 由求时,要分n=1和n≥2两种情况讨论,然后验证两种情况可否用统一的解析式表示,若不能,则用分段函数的n S n a 形式表示为。
11(1)(2)n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩〖例〗根据下列条件,确定数列的通项公式。
{}na 分析:(1)可用构造等比数列法求解;(2)可转化后利用累乘法求解;(3)将无理问题有理化,而后利用与的关系求解。
n a n S 解答:(1)(2)……累乘可得,故(3)二、等差数列及其前n 项和(一)等差数列的判定1、等差数列的判定通常有两种方法:第一种是利用定义,,第二种是利用等差中项,即。
1()(2)n n a a d n --=≥常数112(2)n n n a a a n +-=+≥2、解选择题、填空题时,亦可用通项或前n 项和直接判断。
(1)通项法:若数列{}的通项公式为n 的一次函数,即=An+B,则{}是等差数列;n a n a n a (2)前n 项和法:若数列{}的前n 项和是的形式(A ,B 是常数),则{}是等差数列。
n a n S 2n S An Bn =+n a 注:若判断一个数列不是等差数列,则只需说明任意连续三项不是等差数列即可。
〖例〗已知数列{}的前n 项和为,且满足n a n S 111120(2),2n n n n S S S S n a ---+=≥=A (1)求证:{}是等差数列;1nS (2)求的表达式。
n a 分析:(1)与的关系结论;1120n n n n S S S S ---+=A →1n S 11n S -→(2)由的关系式的关系式1nS →n S →n a 解答:(1)等式两边同除以得-+2=0,即-=2(n≥2).∴{}是以==2为首1n n S S -A 11n S -1n S 1n S 11n S -1n S 11S 11a 项,以2为公差的等差数列。
等差数列的前n项和(精练)(解析版)
4.2.2 等差数列的前n 项和1.(2020·宜宾市叙州区第一中学校高三三模(文))已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,9445,31n S a -==,若198n S =,则n =( ) A .10 B .11C .12D .13【答案】B【解析】945S =1955945()952a a a a ⇒=+=⇒= ,所以154()()198(531)11222n n n n n nS a a a a n -=+=+∴=+∴= ,选B.2.(2020·东北育才学校高二月考(文))已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若74328a a =+,则25S =( ) A .50 B .100C .150D .200【答案】D【解析】设等差数列{a n }首项为1a ,公差为d,∵74328a a =+,∴3(()116)238a d a d +=++,∴1a +12d=8,即138a = 故S 25=()125252a a +=132522a ⨯=25a 13=200故选:D . 3.(2020·四川省泸县第二中学开学考试(文))等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,23a =,且936S S =,则{}n a 的公差d =( )A .1B .2C .3D .4【答案】A【解析】由等差数列性质知()()1319329353939,?654922a a a a S a S S a ++=======,则56a =.所以5213a a d -==.故选A. 4.(2020·云南高一期末)《周髀算经》中有这样一个问题:从冬至日起,依次小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气其日影长依次成等差数列,冬至、立春、春分日影长之和为31.5尺,前九个节气日影长之和为85.5尺,则小满日影长为( ) A .1.5尺B .2.5尺C .3.5尺D .4.5尺题组一 等差数列的基本量【答案】C【解析】从冬至日起,依次小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气其日影长依次成等差数列{}n a ,冬至、立春、春分日影长之和为31.5尺,前九个节气日影长之和为85.5尺,∴()()111913631.598985.52a a d a d S a d ⎧++++=⎪⎨⨯=+=⎪⎩,解得113.5a =,1d =-,∴小满日影长为1113.510(1) 3.5a =+⨯-=(尺).故选C .5.(2020·陕西省洛南中学高二月考)在等差数列{}n a 中,已知12232,10a a a a +=+=,求通项公式n a 及前n 项和n S .【答案】45n a n =-,223n S n n =- *(1,)n n N ≥∈【解析】令等差数列{}n a 的公差为d ,则由12232,10a a a a +=+=,知:11222310a d a d +=⎧⎨+=⎩,解之得11{4a d =-=; ∴根据等差数列的通项公式及前n 项和公式,有:()()1114145n a a n d n n =+-=-+-=-,21232nn a a S n n n +=⋅=- *(1,)n n N ≥∈;1.(2020·湖北黄州·黄冈中学其他(理))已知数列{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,6353a a a +-=,则7S =( ) A .42 B .21C .7D .3【答案】B【解析】由等差数列的性质可得6354553a a a a a a +-=+-=,()1747772732122a a a S +⨯∴===⨯=.故选:B.2.(2019·贵州六盘水·高二期末(理))在等差数列{}n a 中,358a a +=,则7S =( )题组二 前n 项和S n 与等差中项A .12B .28C .24D .35【答案】B【解析】等差数列{}n a 中,358a a +=,故17358a a a a +=+=,所以()7717782822S a a +⨯===.故选:B. 3.(2020·湖北荆州·高二期末)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若57942a a a ++=,则13S =( ) A .36 B .72C .91D .182【答案】D【解析】数列{}n a 为等差数列,则5797342a a a a ++==,解得714a = 则()113137131313141822a a S a+=⨯==⨯=故选:D4.(2019·黄梅国际育才高级中学月考)若两个等差数列{}{},n n a b 的前n 项和分别为A n 、B n ,且满足4255n n A n B n +=-,则513513a a b b ++的值为( )A .78B .79C .87D .1920【答案】A【解析】等差数列{}n a 、{}n b 前n 项和分别为n A ,n B ,由4255n n A n B n +=-, 得1131171131751717511177)2)217(4172717(51758a a a a a a Ab b b b b b B +++⨯+=====+++⨯-.故选:A . 5.(2020·赣州市赣县第三中学期中)设等差数列{}n a 前n 项和为n S ,等差数列{}n b 前n 项和为n T ,若20121n n S n T n -=-.则33a b =( ) A .595B .11C .12D .13【答案】B【解析】因为等差数列{}n a 前n 项和为n S ,所以1()2n n n a a S +=, 当n 是奇数时,112()2n n n n a a S na ++==,所以33533555a a Sb b T ==,故选:B6.(2020·广西田阳高中高二月考(理))已知等差数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S 和n T ,且521n n S n T n +=-,则76a b =( ) A .67B .1211C .1825D .1621【答案】A【解析】因为等差数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S 和n T ,且521n n S n T n +=-, 所以可设(5)n S kn n =+,(21)n T kn n =-, 所以77618a S S k =-=,66521b T T k =-=,所以7667a b =.故选:A 7.(2020·商丘市第一高级中学高一期末)等差数列{a n }、{b n }的前n 项和分别为S n 、T n ,且7453n n S n T n +=-,则使得nna b 为整数的正整数n 的个数是( ) A .3 B .4C .5D .6【答案】C【解析】∵等差数列{a n }、{b n },∴121121,22n n n n a a b ba b --++== , ∴()()121211212122n n n n n n n n n a a a na S n b b b nb T ----+===+ ,又7453n n S n T n +=- , ∴()()7214566721324n n n a b n n -+==+--- , 经验证,当n=1,3,5,13,35时,n n a b 为整数,则使得nna b 为整数的正整数的n 的个数是5.本题选择C 选项.1.(2020·榆林市第二中学高二月考)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若488,20S S ==,则题组三 前n 项和S n 的性质13141516a a a a +++= ( )A .12B .8C .20D .16【答案】C【解析】∵等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,488,20S S ==, 由等差数列的性质得:4841281612,,,S S S S S S S ---成等比数列 又4848,20812,S S S =-=-=∴128122012416,S S S -=-=+=16121314151616420S S a a a a -=+++=+=.故选:C .2.(2020·重庆其他(文))等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知312S =,651S =,则9S 的值等于( ) A .66 B .90C .117D .127【答案】C【解析】等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,由题意可得63963,,S S S S S --成等差数列,故()()363962S S S S S -=+-,代入数据可得()()9251121125S -=+-,解得9117S =故选C3.(2020·江苏徐州·高二期中)已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项之和,且315S =,648S =,则9S 的值为( ). A .63 B .81C .99D .108【答案】C【解析】由n S 为等差数列{}n a 的前n 项之和,则3S ,639633(1),,......m m S S S S S S ---- 也成等差数列, 则3S ,6396,S S S S --成等差数列,所以633962()()S S S S S -=+-,由315S =,648S =, 得999S =,故选:C.4.(2020·昆明市官渡区第一中学高二期末(理))等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1020S =,2015S =,则30S =( ) A .10 B .20C .30-D .15-【答案】D【解析】由等差数列{}n a 的前n 项和的性质可得:10S ,1200S S -,3020S S -也成等差数列,20101030202()()S S S S S ∴-=+-,302(1520)2015S ∴⨯-=+-,解得3015S =-.故选D .5.(2020·朔州市朔城区第一中学校期末(文))设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若39S =,636S =,则789a a a ++=( ) A .63 B .45 C .36 D .27【答案】B【解析】由等差数列性质知S 3、S 6﹣S 3、S 9﹣S 6成等差数列,即9,27,S 9﹣S 6成等差,∴S 9﹣S 6=45 ∴a 7+a 8+a 9=45故选B .6.(2020·新疆二模(文))在等差数列{}n a 中,12018a =-,其前n 项和为n S ,若101221210S S -=,则2020S =( ) A .-4040 B .-2020 C .2020 D .4040【答案】C【解析】设等差数列{}n a 的前n 项和为2+n S An Bn =,则+nS An B n=, 所以n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列.因为101221210S S -=,所以n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的公差为1,又11201811S a ==-,所以n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以2018-为首项,1为公差的等差数列, 所以202020182019112020S =-+⨯=,所以20202020S =故选:C 8.(2020·河北路南·唐山一中)已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若12017a =-, 20142008620142008S S -=,则2017S =__________. 【答案】2017- 【解析】n S 是等差数列{}n a 的前n 项和, n S n ⎧⎫∴⎨⎬⎩⎭是等差数列,设其公差为d ,201420086,66,120142008S S d d -=∴==, 112017,20171S a =-∴=-,()()20172017112018,2018201720172017nS n n S n∴=-+-⨯=-+∴=-+⨯=-, 故答案为2017-.9.(2020·湖南怀化·高二期末)已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若12a =-,20202018220202018S S -=,则20192019S =________. 【答案】2016 【解析】n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,n S n ⎧⎫∴⎨⎬⎩⎭是等差数列,设其公差为d .20202018 220202018S S -=,22d ∴=,1d =.12a =-,1S21∴=-. 2(1)13n S n n n ∴=-+-⨯=-.2019S20162019∴=.故答案为:2016.1.(2020·安徽铜陵·)设n S 是公差不为零的等差数列{}n a 的前n 项和,且10a >,若59S S =,则当n S 最大时,n=( ) A .6 B .7C .10D .9【答案】B【解析】由等差数列中,59S S =,可得,故,其中,可知当时,最大.2.(2020·河北运河·沧州市一中月考)等差数列{}n a 中,10a >,201520160a a +>,201520160a a <,则使前n 项和0n S >成立的最大自然数n 是( ) A .2015 B .2016C .4030D .4031【答案】C【解析】由题意知201520160,0a a ><,所以14030201520160a a a a +=+>,而14031201620a a a +=<,则有()140304*********a a S ⨯+=>,而()140314031403102a a S ⨯+=<,所以使前n 项和0n S >成立的最大自然数n 是4030,故选C .3.(2020·河北路南·唐山一中期末)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且856a a -=-,9475S S -=,题组四 前n 项和S n 的最值则n S 取得最大值时n =( ) A .14 B .15C .16D .17【答案】A【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,则11369364675d a d a d =-⎧⎨+--=⎩,解得1227d a =-⎧⎨=⎩,故292n a n =-,故当114n ≤≤时,0n a >;当15n ≥时,0n a <, 所以当14n =时,n S 取最大值.故选:A.4.(2020·广西南宁三中开学考试)已知等差数列{}n a 的通项公式为29n a n =-,则使得前n 项和n S 最小的n 的值为( ) A .3 B .4C .5D .6【答案】B【解析】由290n a n =-≤,解得92n ≤,14n ∴≤≤时,0n a <;5n ≥时,0n a > 则使得前n 项和n S 最小的n 的值为4故选:B5.(2020·四川青羊·石室中学高一期末)在等差数列{}n a 中,其前n 项和是n S ,若90S >,100S <,则在912129,,,S S S a a a ⋯中最大的是( ) A .11S aB .88S aC .55S aD .99S a【答案】C 【解析】由于191109510569()10()9050222a a a a S a S a a ++====+>,()< ,所以可得5600a a >,<. 这样569121256900...0,0,...0S S S S S a a a a a ,,,>>><<,而125125S S S a a a ⋯⋯<<<,>>>>0, , 所以在912129...S S S a a a ,,,中最大的是55S a .故选C .6.(2020·福建宁德·期末)公差为d 的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,110S >,120S <,下列说法正确的有( ) A .0d < B .70a >C .{}n S 中5S 最大D .49a a <【答案】AD【解析】根据等差数列前n 项和公式得:()111111102a a S +=>,()112121202a a S +=<所以1110a a +>,1120a a +<, 由于11162a a a +=,11267a a a a +=+,所以60a >,760a a <-<,所以0d <,{}n S 中6S 最大,由于11267490a a a a a a +=+=+<,所以49a a <-,即:49a a <.故AD 正确,BC 错误.故选:AD.7.(2020·黑龙江让胡路·大庆一中高一期末)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若780a a +>,790a a +<则n S 取最大值时n 的值是( ) A .4 B .5C .6D .7【答案】D【解析】等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且780a a +>,790a a +<,12130a d ∴+>且12140a d +<,10,0,a d ∴><且780,0a a ><,所以当S n 取最大值时7n =.故选:D8.(2020·浙江其他)已知等差数列{}n a 的前n 项和n S ,且34S =,714S =,则23n n S a +-最小时,n 的值为( ). A .2 B .1或2C .2或3D .3或4【答案】C【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,因为34S =,714S =,所以1132342767142a d a d ⨯⎧+=⎪⎪⎨⨯⎪+=⎪⎩,解得11a =,13d =,所以2223(1)11550[1(2)]23318n n n n n n S an n +----=+⨯-++=, 因为n ∈+N ,所以当2n =或3n =时,其有最小值.选:C1.(2020·山西大同·高三其他(理))若等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知129,a a Z =∈,且()5*n S S n N ≤∈,则12n a a a +++=________.【答案】2210,51050,5n n n n n n ⎧-≤⎨-+>⎩【解析】∵等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,129,a a Z =∈,且5n S S ≤,56940,950a d a d ∴=+≥=+<, 2,2a Z d ∈∴=-,2(1)9(2)102n n n S n n n -∴=+⨯-=-, ∴当5n ≤时,212..10n a a a n n ++⋯+=-;当5n >时,()()21212345210n a a a a a a a a n n++⋯⋯+=++++--()222105510n n =⨯-+-21050n n =-+,212210,5..1050,5n n n n a a a n n n ⎧-≤∴++⋯+=⎨-+>⎩.故答案为:2210,51050,5n n n n n n ⎧-≤⎨-+>⎩. 2.(2020·黑龙江香坊·哈尔滨市第六中学校高三三模(理))已知等差数列{}n a 前三项的和为3-,前三项的积为15,(1)求等差数列{}n a 的通项公式;(2)若公差0d >,求数列{}n a 的前n 项和n T .题组五 含有绝对值的求和【答案】(1)49n a n =-或74n a n =-(2)25,1{2712,2n n T n n n ==-+≥【解析】(1)设等差数列的{}n a 的公差为d 由1233a a a ++=-,得233a =-所以21a =- 又12315a a a =得1315a a =-,即1111(2)15a d a a d +=-⎧⎨+=-⎩所以154a d =-⎧⎨=⎩,或134a d =⎧⎨=-⎩即49n a n =-或74n a n =- (2)当公差0d >时,49n a n =-1)当2n ≤时,490n a n =-<,112125,6T a T a a =-==--= 设数列{}n a 的前项和为n S ,则2(549)272n n S n n n -+-=⨯=-2)当3n ≥时,490n a n =->123123n n n T a a a a a a a a =++++=--+++()()123122n a a a a a a =++++-+2222712n S S n n =-=-+当1n =时,15T =也满足212171127T ≠⨯-⨯+=, 当2n =时,26T =也满足222272126T =⨯-⨯+=,所以数列{}n a 的前n 项和25127122n n T n n n =⎧=⎨-+≥⎩ 3.(2020·全国高三(文))在等差数列{}n a 中,28a =,64a =-. (1)求n a 的通项公式; (2)求12||||||n n T a a a =+++的表达式.【答案】(1)314n a n =-+;(2)2232542232552522n n n n T n n n ⎧-+≤⎪⎪=⎨⎪-+≥⎪⎩. 【解析】(1)设公差为d ,则11854a d a d +=⎧⎨+=-⎩,解得111a =,3d =-,所以314n a n =-+.(2)由314n a n =-+0≥可得4n ≤, 所以当4n ≤时,112()(11314)22n n n n a a n n T a a a +-+=+++===232522n n -+, 当5n ≥时,12345()n n T a a a a a a =+++-++1234122()()n a a a a a a a =+++-+++114()4()222n n a a a a ++=⨯-(253)522n n -=-23255222n n =-+. 所以2232542232552522n n n n T n n n ⎧-+≤⎪⎪=⎨⎪-+≥⎪⎩. 4.(2020·石嘴山市第三中学高三其他(理))已知数列{}n a 满足:313a =-,()141,n n a a n n N -=+>∈. (1)求1a 及通项n a ;(2)设n S 是数列{}n a 的前n 项和,则数列1S ,2S ,3S ,…n S …中哪一项最小?并求出这个最小值. (3)求数列{}n a 的前10项和.【答案】(1)121a =-,425n a n =-;(2)6S 最小,666S =-;(3)前10项和为:102. 【解析】(1)()142n n a a n -=+≥,∴当3n =时,324a a =+,217a =-,214a a =+,121a =-,由14n n a a --=知数列为首项是21-,公差为4的等差数列, 故425n a n =-;(2)425n a n =-,故610a =-<,730a =>,故6S 最小,()6656214662S ⨯=⨯-+⨯=-; (3)当16n ≤≤时,0n a <;当7n ≥时,0n a >,()()10121012678910……T a a a a a a a a a a ∴=+++=-+++++++()()()61061061092102142661022S S S S S ⨯=-+-=-=⨯-+⨯-⨯-=. 5.(2020·湖北武汉)已知数列{}n a 是等差数列,公差为d ,n S 为数列{}n a 的前n 项和,172a a +=-,315S =. (1)求数列{}n a 的通项公式n a ; (2)求数列{}n a 的前n 项和T n .【答案】(1)()*311n a n n N =-+∈;(2)2(193),3231960,42n n n n T n n n -⎧≤⎪⎪=⎨-+⎪≥⎪⎩. 【解析】(1)∵{}n a 是等差数列,公差为d ,且172a a +=-,315S =,∴11262323152a d a d +=-⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩,解得18a =,3d =-, ∴()()()11813311n a a n d n n =+-=+--=-+, ∴数列{}n a 的通项公式为:()*311n a n n N=-+∈.(2)令0n a ≥,则3110n -+≥,∴311n ≤,∴233n ≤,*n N ∈. ∴3n ≤时,0n a >;4n ≥时,0n a <, ∵18a =,311n a n =-+,∴3n ≤时,12(8311)2n n n n T a a a -+=++⋅⋅⋅+=()1932n n -=, 当4n ≥时,()121234n n n T a a a a a a a a =++⋅⋅⋅+=+++--⋅⋅⋅-()()12312322n n a a a a a a S S =++-++⋅⋅⋅+=-23(199)(193)319602222n n n n ⨯---+=⨯-=.∴2(193),3231960,42n n n n T n n n -⎧≤⎪⎪=⎨-+⎪≥⎪⎩. 6.(2020·任丘市第一中学)在公差是整数的等差数列{}n a 中,17a =-,且前n 项和4n S S ≥. (1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)令n n b a =,求数列{}n b 的前n 项和n T .【答案】(1)29n a n =-;(2)()228,4832,5n n n n T n N n n n *⎧-+≤=∈⎨-+≥⎩. 【解析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,则d Z ∈,由题意知,{}n S 的最小值为4S ,则4500a a ≤⎧⎨≥⎩,17a =-,所以370470d d -≤⎧⎨-≥⎩,解得7743d ≤≤,d Z ∈,2d ∴=,因此,()()1172129n a a n d n n =+-=-+-=-; (2)29n n b a n ==-.当4n ≤时,0n a <,则n n n b a a ==-,()272982n n n n T S n n -+-∴=-=-=-+;当5n ≥时,0n a >,则n n n b a a ==,()22428216832n n T S S n n n n ∴=-=--⨯-=-+.综上所述:()228,4832,5n n n n T n N n n n *⎧-+≤=∈⎨-+≥⎩.。
等差数列前N项和测试训练题(含答案)
等差数列前N项和测试题一、单选题(共11题;共22分)1.(2020高一下·太和期末)一个等差数列共有2n+1项,其奇数项的和为512,偶数项的和为480,则中间项的值为()A. 30B. 31C. 32D. 332.(2020高一下·太和期末)等差数列的前n项和为,且,则()A. 8B. 9C. 10D. 113.(2020高一下·温州期末)等差数列中,,,是数列的前n项和,则()A. B. C. D.4.数列中,已知且则()A. 19B. 21C. 99D. 1015.(2020高一下·七台河期末)等差数列的首项为1,公差不为0,若成等比数列,则的前6项的和为()A. -24B. 3C. 8D. 116.(2020高一下·七台河期末)已知是公差为1的等差数列,为的前n项和.若,则()A. 10B. 12C.D.7.(2020高一下·鹤岗期末)设为等差数列的前n项和,若,,则()A. -12B. -10C. 10D. 128.(2020高一下·鹤岗期末)已知是等差数列的前n项和,,设为数列的前n项和,则()A. 2014B. -2014C. 2015D. -20159.(2020高一下·哈尔滨期末)若一个等差数列的前3项和为24,最后3项的和为126,所有项的和为275,则这个数列共有()A. 13项B. 12项C. 11项D. 10项10.(2020高一下·台州期末)已知等差数列的前n项和为,若,,,则()A. B. C. D.11.(2020高一下·广东月考)等差数列中,若,且,为前n项和,则中最大的是()A. B. C. D.二、填空题(共8题;共10分)12.(2020高一下·湖州期末)设公差为d的等差数列的前n项和为,若,,则________,取最小值时,n=________.13.(2020高一下·上海期末)已知等差数列满足:,,数列的前n项和为,则的取值范围是________.14.(2020高一下·上海期末)等差数列的前项和为,,则________.15.(2020高一下·上海期末)已知为等差数列, , 前n项和取得最大值时n的值为________.16.(2020高一下·南宁期末)已知为等差数列的前n项和,且,,则________.17.(2020高一下·黑龙江期末)已知为等差数列,其公差为2,且是与的等比中项,为前n项和,则的值为________.18.(2020高一下·金华月考)已知数列满足:,其前n项和为,则________,当取得最小值时,n的值为________.19.(2020高一下·尚义期中)设等差数列的前n项和为.若,,则正整数________.三、解答题(共6题;共55分)20.(2020高一下·六安期末)记为等差数列的前n项和,已知.(1)若,求的通项公式;(2)若,求使得的n的取值范围.21.(2020高一下·徐汇期末)设等差数列的前n项和为,若,,. (1)求常数k的值;(2)求的前n项和.22.在公差为d的等差数列中,已知,且成等比数列,为数列的前n 项和.(1)求;(2)若,求的最大值.23.(2020高一下·台州期末)已知等差数列中,为其前n项和,,.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)记,,求数列的前n项和.24.(2020高一下·尚义期中)已知等差数列的前n项和为,且,.(1)求数列的通项公式;(2)设,求数列的前n项和.25.(2020高一下·崇礼期中)已知等差数列的前项和为,,,.(1)求数列的通项公式;(2)设,求数列的前n项和.答案解析部分一、单选题1.【答案】C【解析】【解答】中间项为.因为,,所以.故答案为:C.【分析】利用等差数列前n项和公式,对奇数项的和、偶数项的和列式.通过等差数列的性质,都转化为的形式,然后两式相减,可得到的值.2.【答案】B【解析】【解答】∵等差数列的前n项和为,且,解得故答案为:B.【分析】利用已知条件结合等差数列通项公式和前n项和公式,建立关于等差数列首项和公差的方程组,从而求出首项和公差,进而用等差数列通项公式求出等差数列第八项的值。
等差数列的前n项和复习(全面知识点+精选例题+习题附答案)精编材料pdf版
三、等差数列的前n 项和1.等差数列前n 项和公式n a 通项公式得到)★ 21()22n d dS n a n =+-(以n 为变量,体现二次函数) 2n S An Bn =+(简化写法,不含常数项的二次函数)2.和的有关性质等差数列{}n a ,公差为d ,前n 项和为n S ,那么: (1){}n S n也成等差数列,其首项与{}n a 首项相同,公差是{}n a 公差的12.(2)等差数列{}n b ,前n 项和为n T (21(21)n n S n a -=-).★ (3)数列232,,,k k k k k S S S S S --是等差数列,公差为2k d .★(4)S 奇表示奇数项的和,S 偶表示偶数项的和,则有:①当项数为偶数2n 时,S S nd -=偶奇,1nn S a S a +=奇偶; ②当项数为奇数21n -时,n S S a -=奇偶,1S nS n =-奇偶.3.和与函数的关系及和的最值 21()22n d dS n a n =+-简写为2()n S An Bn n =+∈*N ,可以把(,)n n S 看作是二次函数图像上孤立的点,因此可以用二次函数的性质来研究和的性质,比如对称和求最值.练习题:D.9答案解析:11 | 1312 | 1313 | 13当12n <时,n S 很明显都是小于0的 故n S 取到最小正数时的n 为12. 答案:1231解析:由1020S S =知对称轴为15n =,故最大值为前15项之和. 答案:A 32解析:41434442S a d ⨯=+=,81878562S a d ⨯=+=两式联立解得114a =,2d =- 故2(1)14(2)152n n n S n n n -=+⨯-=-+ 对称轴为7.5,故当7n =或8n =时取最大值27715756S =-+⨯=.答案:最大值为7856S S ==33解析:根据对称性,由67S S =可知58S S =,49S S = 由中间到两端以此减小,所以985S S S <=,C 选项错误. 答案:C34解析:由条件可知函数零点在18与19之间,又函数过原点则对称轴应介于182与192之间,即大于9小于9.5 数列的下标只能取正整数,离对称轴最近的正整数为9,故9S 最大. 答案:C数学浪子整理制作,侵权必究。
2.3 等差数列的前n项和 作业 及 答案
等差数列性质及前n 项和 作业1.在等差数列{a n }中,已知a 1=10,d =2,S n =580,则n 等于( )A .10B.15 C .20 D .30解析:选C.因为S n =na 1+12n (n -1)d =10n +12n (n -1)×2=n 2+9n ,所以n 2+9n =580,解得n =20或n =-29(舍).2.设{a n }为等差数列,公差d =-2,S n 为其前n 项和.若S 10=S 11,则a 1=( )A .18B.20 C .22 D .24解析:选B.由S 10=S 11,得a 11=S 11-S 10=0,所以a 1=a 11+(1-11)d =0+(-10)×(-2)=20.3.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=6,a 3=4,则公差d 为( )A .1B.53 C .2 D .3解析:选C.因为S 3=(a 1+a 3)×32=6,而a 3=4,所以a 1=0,所以d =a 3-a 12=2. 4.在等差数列{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 .66B.99 C .144 D .297解析:选B.根据等差数列的性质得(a 1+a 4+a 7)+(a 3+a 6+a 9)=3(a 1+a 9)=66,所以S 9=9(a 1+a 9)2=99. 5.已知等差数列{a n }中,S n 是其前n 项和,a 1=-11,S 1010-S 88=2,则S 11=( ) A .-11B.11 C .10 D .-10解析:选A.因为{a n }为等差数列,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 为等差数列,首项S 11=a 1=-11,设⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的公差为d ,则S 1010-S 88=2d =2,所以d =1,所以 S 1111=-11+10d =-1,所以S 11=-11. 6.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 6=S 3=12,则{a n }的通项公式a n =________.解析:由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =12,3a 1+3d =12⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =2,故a n =2n . 答案:2n7.在等差数列{a n }中,a n >0,a 7=12a 4+4,S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 19=________. 解析:因为在等差数列{a n }中,a n >0,a 7=12a 4+4,所以a 1+6d =12(a 1+3d )+4,解得a 1+9d =a 10=8,S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 19=192(a 1+a 19)=19a 10=152. 答案:1528.在等差数列{a n }中,a 1>0,a 10·a 11<0,若此数列前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=________.解析:由a 1>0,a 10·a 11<0知d <0,且a 10>0,a 11<0,所以T 18=a 1+a 2+…+a 10-a 11-a 12-…-a 18=2S 10-S 18=60.答案:609.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 10=30,a 20=50.(1)求通项公式a n ;(2)若S n =242,求n .解:(1)由a 10=30,a 20=50,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+9d =30a 1+19d =50,解得a 1=12,d =2. 所以a n =a 1+(n -1)d =2n +10.(2)由S n =na 1+n (n -1)2d =242, 得12n +n (n -1)2×2=242, 解得n =11或n =-22(舍去).10.已知等差数列{a n }满足a 2=3,a 3+a 5=2.(1)求{a n }的通项公式;(2)求{a n }的前n 项和S n 及S n 的最大值.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,因为等差数列{a n }满足a 2=3,a 3+a 5=2,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =3,2a 1+6d =2,解得a 1=4,d =-1,所以a n =a 1+(n -1)d =4+(n -1)×(-1)=5-n .(2)因为等差数列{a n }中,a 1=4,d =-1,a n =5-n ,所以S n =n (a 1+a n )2=n (4+5-n )2=-12n 2+92n =-12⎝⎛⎭⎫n -922+818,因为n ∈N *, 所以n =4或n =5时,S n 取最大值为10.[B 能力提升]11.(2019·昆明一中期末)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若m >1,且a m -1+a m +1-a 2m =0,S 2m -1=38,则m 等于( )A .38B.20 C .10 D .9解析:选C.S 2m -1=(2m -1)(a 1+a 2m -1)2=(2m -1)a m ,a m -1+a m +1-a 2m =0⇔2a m =a 2m ,由S 2m -1=38,可知a m >0,所以a m =2,(2m -1)×2=38,解得m =10,故选C.12.(2019·河北沧州一中高二(上)期中考试)在等差数列{a n }中,前m (m 为奇数)项和为135,其中偶数项之和为63,且a m -a 1=14,则a 100的值为________.解析:因为在前m 项中偶数项之和为S 偶=63,所以奇数项之和为S 奇=135-63=72,设等差数列{a n }的公差为d ,则S 奇-S 偶=2a 1+(m -1)d 2=72-63=9.又a m =a 1+d (m -1),所以a 1+a m 2=9,因为a m -a 1=14,所以a 1=2,a m =16.因为m (a 1+a m )2=135,所以m =15,所以d =14m -1=1,所以a 100=a 1+99d =101. 答案:10113.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 3+a 5=a 4+7,S 10=100.(1)求{a n }的通项公式;(2)求满足不等式S n <3a n -2的n 的值.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,由a 3+a 5=a 4+7,得2a 1+6d =a 1+3d +7,①由S 10=100得10a 1+45d =100,②解得a 1=1,d =2,所以a n =a 1+(n -1)d =2n -1.(2)因为a 1=1,a n =2n -1,所以S n =n (a 1+a n )2=n 2, 由不等式S n <3a n -2,得n 2<3(2n -1)-2,所以,n 2-6n +5<0,解得1<n <5,因为n ∈N *,所以n 的值为2,3,4.14.(选做题)已知数列{a n }的前n 项和S n =100n -n 2(n ∈N *).(1)判断{a n }是不是等差数列,若是,求其首项、公差;(2)设b n =|a n |,求数列{b n }的前n 项和.解:(1)当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(100n -n 2)-[100(n -1)-(n -1)2]=101-2n . 因为a 1=S 1=100×1-12=99符合上式,所以a n =101-2n (n ∈N *).因为a n +1-a n =-2为常数,所以数列{a n }是首项为99,公差为-2的等差数列.(2)令a n =101-2n ≥0,得n ≤50.5,因为n ∈N *,所以n ≤50(n ∈N *).①当1≤n ≤50(n ∈N *)时,a n >0,此时b n =|a n |=a n ,所以数列{b n }的前n 项和S ′n =100n -n 2.②当n ≥51(n ∈N *)时,a n <0,此时b n =|a n |=-a n ,由b 51+b 52+…+b n =-(a 51+a 52+…+a n )=-(S n -S 50)=S 50-S n ,得数列{b n }的前n 项和S ′n =S 50+(S 50-S n )=2S 50-S n =2×2 500-(100n -n 2)=5 000-100n +n 2.由①②得数列{b n }的前n 项和为S ′n =⎩⎪⎨⎪⎧100n -n 2(n ∈N *,1≤n ≤50),5 000-100n +n 2(n ∈N *,n ≥51).数列的概念与简单表示法、等差数列(强化练)一、选择题1.已知数列3,3,15,…,3(2n -1),…,那么9在此数列中的项数是( )A .12B.13 C .14D .15 解析:选C.根据题意,a n =3(2n -1).由a n =3(2n -1)=9,解得n =14,即9是此数列的第14项.故选C.2.(2019·湖北荆州检测)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5=3,a 8=8,则a 12的值是( )A .15B.30 C .31 D .64 解析:选A.设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 3+a 4+a 5=3,所以3a 4=3,即a 1+3d=1.又由a 8=8得a 1+7d =8,联立解得a 1=-174,d =74,则a 12=-174+74×11=15.故选A. 3.若数列{a n }是公差为1的等差数列,则{a 2n -1+2a 2n }是( )A .公差为3的等差数列B .公差为4的等差数列C .公差为6的等差数列D .公差为9的等差数列解析:选C.设数列{a n }的公差为d ,令b n =a 2n -1+2a 2n ,则b n +1=a 2n +1+2a 2n +2,所以b n +1-b n =a 2n +1+2a 2n +2-(a 2n -1+2a 2n )=(a 2n +1-a 2n -1)+2(a 2n +2-a 2n )=2d +4d =6d =6×1=6.4.(2019·长春十一中月考)已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100=( )A .100B.99 C .98 D .97解析:选C.设等差数列{a n }的公差为d ,因为{a n }为等差数列,且S 9=9a 5=27,所以a 5=3.又a 10=8,解得5d =a 10-a 5=5,所以d =1,所以a 100=a 5+95d =98.5.(2019·湖南濮阳月考)已知等差数列{a n }一共有9项,前4项和为3,最后3项和为4,则中间一项的值为( )A.1720B.5960 C .1 D .6766解析:选D.设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+6d =3,3a 1+21d =4,解得⎩⎨⎧a 1=1322,d =766. 所以中间一项为a 5=a 1+4d =1322+4×766=6766.故选D. 6.数列{a n }的通项公式a n =n cos n π2,其前n 项和为S n ,则S 2 020等于( ) A .1 006B.2 020 C .505 D .1 010解析:选D.由题意知,a 1+a 2+a 3+a 4=2,a 5+a 6+a 7+a 8=2,…,故a 4k +1+a 4k +2+a 4k +3+a 4k +4=2,k ∈N ,故S 2 020=505×2=1 010.7.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n =a n +1a n ,那么a 31=( )A .-358B.-259 C .-130D .-261 解析:选B.由已知可得1a n +1-1a n=-1,设b n =1a n ,则数列{b n }是以12为首项,公差为-1的等差数列,所以b 31=12+(31-1)×(-1)=-592,故a 31=-259. 8.《张丘建算经》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有女不善织,日减功迟,初日织五尺,末日织一尺,今三十织迄,问织几何.”其意思为:有个女子不善于织布,每天比前一天少织同样多的布,第一天织五尺,最后一天织一尺,三十天织完,问三十天共织布( )A .30尺B.90尺 C .150尺 D .180尺解析:选B.由题意知,该女子每天织布的数量组成等差数列{a n },其中a 1=5,a 30=1,所以S 30=30×(5+1)2=90,即共织布90尺. 9.已知数列{a n }满足:a 1=17,对于任意的n ∈N *都有a n +1=72a n (1-a n ),则a 2 019-a 2 020=( )A .-27B.27 C .-37 D .37解析:选D.a 1=17,a 2=72×17×67=37,a 3=72×37×47=67,a 4=72×67×17=37,….归纳可知,当n 为大于1的奇数时,a n =67;当n 为正偶数时,a n =37.故a 2 019-a 2 020=37. 10.在等差数列{a n }中,首项a 1>0,公差d ≠0,前n 项和为S n (n ∈N *).有下列命题: ①若S 3=S 11,则必有S 14=0;②若S 3=S 11,则必有S 7是S n 中最大的项;③若S 7>S 8,则必有S 8>S 9;④若S 7>S 8,则必有S 6>S 9.其中正确命题的个数是( )A .1B.2 C .3 D .4解析:选 D.根据等差数列的性质,若S 11-S 3=4(a 7+a 8)=0,则a 7+a 8=0,S 14=14(a 1+a 14)2=7(a 7+a 8)=0,根据等差数列S n 的图象,当S 3=S 11时,对称轴是n =3+112=7,那么S 7是最大值;若S 7>S 8,则a 8<0,那么d <0,所以a 9<0,所以S 9-S 8<0,即S 8>S 9,S 9-S 6=a 7+a 8+a 9=3a 8<0,即S 6>S 9.故①②③④正确.二、填空题11.已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=1,a n +2=a n +a n +1(n ∈N *),则a 6=________. 解析:因为a n +2=a n +a n +1,所以a 3=a 1+a 2=2,a 4=a 2+a 3=3,a 5=a 3+a 4=5,a 6=a 4+a 5=8.答案:812.已知等差数列{a n }中,a 2与a 6的等差中项为5,a 3与a 7的等差中项为7,则a n =________.解析:设等差数列{a n }的公差为d ,依题意,a 4=5,a 5=7,又a 5=a 4+d ,得d =2. 所以a 1=a 4-3d =5-3×2=-1,故a n =a 1+2(n -1)=2n -3.答案:2n -313.已知等差数列{a n }中,a 2=2,a 4=8,若ab n =3n -1,则b 2 018=________.解析:由a 2=2,a 4=8,得公差d =8-22=3,所以a n =2+(n -2)×3=3n -4,所以a n+1=3n -1.又由数列{a n }的公差不为0,所以结合ab n =3n -1,可得b n =n +1,故b 2 018=2 019.答案:2 01914.设等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意正整数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:因为{a n },{b n }为等差数列,所以a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=a 92b 6+a 32b 6=a 9+a 32b 6=a 6b 6.因为S 11T 11=a 1+a 11b 1+b 11=2a 62b 6=2×11-34×11-3=1941,所以a 6b 6=1941. 答案:1941三、解答题15.在等差数列{a n }中,(1)已知a 2=-1,S 15=75,求a n 与S n ;(2)已知d =2,S 100=10 000,求a 1与a n .解:(1)设{a n }的公差为d .因为{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和,a 2=-1,S 15=75,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2=a 1+d =-1,S 15=15a 1+15×142d =75,解得a 1=-2,d =1,所以a n =-2+(n -1)×1=n -3.S n =-2n +n (n -1)2×1=n 2-5n 2. (2)因为S 100=100a 1+100×(100-1)2×2=10 000, 所以a 1=1,所以a n =a 1+(n -1)d =2n -1.16.设{a n }为等差数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S 7=7,S 15=75,T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和,求T n .解:设等差数列{a n }的公差为d ,则S n =na 1+12n (n -1)d .因为S 7=7,S 15=75,所以⎩⎪⎨⎪⎧7a 1+21d =7,15a 1+105d =75.所以a 1=-2,d =1. 所以S n =n 2-5n 2,所以S n n =12n -52, 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等差数列,其首项为-2,公差为12. 所以T n =-2n +n (n -1)2×12=14n 2-94n . 17.(2019·福建外国语中学调研)已知等差数列{a n }的公差d >0,前n 项和为S n ,且a 2a 3=45,S 4=28.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =S n n +c(c 为非零常数),且数列{b n }也是等差数列,求c 的值. 解:(1)因为S 4=28,所以(a 1+a 4)×42=28, 所以a 1+a 4=14,则a 2+a 3=14,又a 2a 3=45,公差d >0,所以a 2<a 3,a 2=5,a 3=9,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =5,a 1+2d =9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =4, 所以a n =4n -3.(2)由(1)知S n =2n 2-n ,所以b n =S nn +c =2n 2-n n +c , 所以b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c. 又{b n }是等差数列,所以b 1+b 3=2b 2,即2×62+c =11+c +153+c , 解得c =-12(c =0舍去). 18.某工厂用分期付款的方式购买40套机器设备,共需1 150万元,购买当天先付150万元,以后每月这一天都交付50万元,并加付欠款利息,月利率为1%,若交付150万元后的第1个月开始算分期付款的第1个月,问分期付款的第10个月应付多少钱?全部按期付清后,买这40套机器设备实际花了多少钱?解:因为购买设备时已付150万元,所以欠款为1 000万元,依据题意,知其后应分20次付款,则每次付款的数额顺次构成数列{a n},且a1=50+1 000×1%=60,a2=50+(1 000-50)×1%=59.5,a3=50+(1 000-50×2)×1%=59,…,a n=50+[1 000-50(n-1)]×1%=60-0.5(n-1)(1≤n≤20,n∈N*),所以数列{a n}是以60为首项,-0.5为公差的等差数列,所以a10=60-9×0.5=55.5,S20=20[60+(60-19×0.5)]2=1 105.所以全部按期付清后,买这40套机器设备实际共花费了1 105+150=1 255(万元).故分期付款的第10个月应付55.5万元,全部按期付清后,买这40套机器设备实际花了1 255万元.。
等差数列的前n项和习题(含答案)
[A 基础达标]1.记等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 4=20,S 2=4,则公差d 为( )A .2B .3C .6D .7解析:选B.由⎩⎪⎨⎪⎧S 2=4,S 4=20得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+d =4,4a 1+6d =20,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=12,d =3.2.已知数列{a n }为等差数列,a 10=10,数列前10项和S 10=70,则公差d =( )A .-23B .-13 C.13 D .23解析:选D.由S 10=10(a 1+a 10)2,得70=5(a 1+10),解得a 1=4,所以d =a 10-a 110-1=10-49=23,故选D. 3.在等差数列{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( )A .160B .180C .200D .220解析:选B.(a 1+a 2+a 3)+(a 18+a 19+a 20)=(-24)+78=54,又a 1+a 20=a 2+a 19=a 3+a 18,则3(a 1+a 20)=54,所以a 1+a 20=18.则S 20=20(a 1+a 20)2=10×18=180. 4.已知数列{a n }的前n 项和公式是S n =2n 2+3n ,则⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n ( ) A .是公差为2的等差数列B .是公差为3的等差数列C .是公差为4的等差数列D .不是等差数列解析:选A.因为S n =2n 2+3n ,所以S n n=2n +3, 当n ≥2时,S n n -S n -1n -1=2n +3-2(n -1)-3=2, 故⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是公差为2的等差数列. 5.等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若a n b n =2n 3n +1,则S 21T 21的值为( ) A.1315B .2335 C.1117 D .49解析:选C.S 21T 21=21(a 1+a 21)221(b 1+b 21)2=a 1+a 21b 1+b 21=a 11b 11=2×113×11+1=1117. 6.若等差数列{a n }的前n 项和为S n =An 2+Bn ,则该数列的公差为________.解析:数列{a n }的前n 项和为S n =An 2+Bn ,所以当n ≥2时,a n =S n -S n -1=An 2+Bn -A (n -1)2-B (n -1)=2An +B -A ,当n =1时满足,所以d =2A .答案:2A7.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且6S 5-5S 3=5,则a 4=________.解析:设等差数列的首项为a 1,公差为d ,则由6S 5-5S 3=5知,6×(5a 1+10d )-5(3a 1+3d )=5,得3(a 1+3d )=1,所以a 4=13. 答案:138.若等差数列{a n }满足3a 8=5a 13,且a 1>0,S n 为其前n 项和,则S n 最大时n =________.解析:因为3a 8=5a 13,所以3(a 1+7d )=5(a 1+12d ),所以d =-2a 139,故a n =a 1+(n -1)d =a 1-2a 139(n -1)=a 139(41-2n ).由a 1>0可得当n ≤20时,a n >0,当n >20时,a n <0,所以S n 最大时n =20.答案:209.已知在等差数列{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 .由a 1=1,a 3=-3,可得1+2d =-3,解得d =-2.所以a n =1+(n -1)×(-2)=3-2n .(2)由a 1=1,d =-2,得S n =2n -n 2.又S k =-35,则2k -k 2=-35,即k 2-2k -35=0,解得k =7或k =-5.又k ∈N +,故k =7.10.某仓库有同一型号的圆钢600根,堆放成如图所示的形状,从第二层开始,每一层比下面一层少放一根,而第一层至少要比第二层少一根,要使堆垛的占地面积最小(即最下面一层根数最少),则最下面一层放几根?共堆了多少层?解:设最下面一层放n 根,则最多可堆n 层,则1+2+3+…+n =n (n +1)2≥600, 所以n 2+n -1 200≥0,记f (n )=n 2+n -1 200,因为当n ∈N +时,f (n )单调递增,而f (35)=60>0,f (34)=-10<0,所以n ≥35,因此最下面一层最少放35根.因为1+2+3+…+35=630,所以最多可堆放630根,必须去掉上面30根,去掉顶上7层,共1+2+3+…+7=28根,再去掉顶上第8层的2根,剩下的600根共堆了28层.[B 能力提升]11.等差数列{a n }的前四项之和为124,后四项之和为156,各项和为210,则此数列的项数为( )A .5B .6C .7D .8解析:选B.由题意知a 1+a 2+a 3+a 4=124,a n +a n -1+a n -2+a n -3=156,所以4(a 1+a n )=280,所以a 1+a n =70.又S n =n (a 1+a n )2=n 2×70=210,所以n =6. 12.若两个等差数列的前n 项和之比是(7n +1)∶(4n +27),则它们的第11项之比为____________.解析:设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,等差数列{b n }的前n 项和为T n ,则a 11=a 1+a 212,b 11=b 1+b 212, 所以a 11b 11=12(a 1+a 21)12(b 1+b 21)=12(a 1+a 21)·2112(b 1+b 21)·21=S 21T 21=7×21+14×21+27=43. 答案:4∶313.已知数列{a n }中,a 1=1,当n ≥2时,其前n 项和S n 满足S 2n =a n ⎝⎛⎭⎫S n -12. (1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 为等差数列,并求S n 的表达式; (2)设b n =S n 2n +1,求{b n }的前n 项和T n . 解:(1)由题意S 2n =a n ⎝⎛⎭⎫S n -12,结合a n =S n -S n -1(n ≥2)得S 2n =(S n -S n -1)⎝⎛⎭⎫S n -12(n ≥2),化简整理得1S n -1S n -1=2(n ≥2),知数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 为公差为2的等差数列,所以1S n =1S 1+(n -1)×2=1+(n -1)×2=2n -1,所以S n =12n -1. (2)b n =S n 2n +1=12×⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1, 所以T n =b 1+b 2+…+b n=12⎝⎛1-13+13-15+…+12n -1- ⎭⎫12n +1=12⎝⎛⎭⎫1-12n +1=n 2n +1.14.(选做题)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 3·a 4=117,a 2+a 5=22.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求S n 的最小值;(3)若数列{b n }是等差数列,且b n =S n n +c,求非零常数c 的值. 解:(1)因为数列{a n }为等差数列,所以a 3+a 4=a 2+a 5=22.又a 3·a 4=117,所以a 3,a 4是方程x 2-22x +117=0的两实根,又公差d >0,所以a 3<a 4,所以a 3=9,a 4=13,从而可得a 1=1,d =4,所以a n =4n -3.(2)由(1)知a 1=1,d =4,所以S n =na 1+n (n -1)2·d =2n 2-n =2⎝⎛⎭⎫n -142-18,所以当n =1时,S n 最小,最小值为S 1=a 1=1.(3)由(2)知S n =2n 2-n ,所以b n =S n n +c =2n 2-n n +c , 所以b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c .因为数列{b n }是等差数列,所以2b 2=b 1+b 3,即62+c ×2=11+c +153+c ,得2c 2+c =0,所以c =-12或c =0(舍去),所以c =-12.。
等差数列前n项和公式基础训练题(含详解)
④ ;此外,需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题,导致计算结果错误.
11.
【解析】
【分析】
根据 得到 , ,计算得到答案.
【详解】
; ,解得
故答案为:
【点睛】
本题考查了等差数列的通项公式和前 项和,意在考查学生对于等差数列公式的灵活运用.
12.
【解析】
【分析】
利用 来求 的通项.
A.18B.36C.45D.60
7.设 为等差数列, , 为其前n项和,若 ,则公差 ()
A. B. C.1D.2
8.等差数列 的前 项和为 ,已知 , ,则当 取最大值时 的值是()
A.5B.6C.7D.8
9.已知 是数列 的前 项和,且 ,则 ().
A.72B.88C.92D.98
10.设 为等差数列 的前 项的和 , ,则数列 的前2017项和为( )
所以 ,所以 .
故答案为: .
【点睛】
本题考查等差数列公差的计算,难度较易.已知等差数列中的两个等量关系,可通过构造方程组求解等差数列的公差,还可以通过等差数列的下标和性质求解公差.
20.已知数列{an}的前n项和为Sn=n2+3n+5,则an=______.
参考答案
1.A
【解析】
设 ,根据 是一个首项为a,公差为a的等差数列,各项分别为a,2a,3a,4a. .
2.B
【解析】
【分析】
根据等差数列的性质,求出 ,再由前n项和公式,即可求解.
【详解】
∵ ,
∴ ,∴
∴由 得 ,∴ .
故选:B.
【点睛】
本题考查等差数列性质的灵活应用,以及等差数列的前n项和公式,属于中档题.
高中数学等差数列的前n项和(有答案)
2014年12月27日高中数学等差数列的前n项和一.选择题(共18小题)2.(2014•河南一模)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若,则=().3.(2014•吉林三模)等差数列{a n}的前n项和S n(n=1,2,3…)当首项a1和公差d变化时,若a5+a8+a11是一个C7.(2014•太原一模)已知数列{a n},若点(n,a n)(n∈N*)在经过点(8,4)的定直线l上,则数列{a n}的前152*10.(2014•潍坊模拟)某企业为节能减排,用9万元购进一台新设备用于生产.第一年需运营费用2万元,从第二年起,每年运营费用均比上一年增加2万元,该设备每年生产的收入均为11万元.设该设备使用了n(n∈N*)年12.(2014•南昌模拟)已知数列{a n}为等比数列,且a4•a6=2a5,设等差数列{b n}的前n项和为S n,若b5=2a5,则14.(2014•太原一模)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,a4+a7+a10=9,S14﹣S3=77,则使S n取得最小值时n的值216.(2014•宜昌模拟)在等差数列{a n}中,a2=5,a6=21,记数列{}的前n项和为S n,若S2n+1﹣S n≤,∀n∈N*17.(2014•宣城三模)设S n为公差不为零的等差数列{a n}的前n项和,若S9=3a8,则=()18.(2014•北京二模)设等差数列{a n}的公差为d,前n项和为S n.若a1=d=1,则的最小值为()C D.+2二.解答题(共12小题)19.(2014•蚌埠二模)已知等差数列{a n}的公差不为零,a1=1,且a1,a2,a5成等比数列.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求a1+a4+a7+…+a3n﹣2.20.(2014•博白县模拟)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,点2a5=a10,且S5=120.求a n和S n.21.(2014•宜宾二模)已知{a n}是公差为d的等差数列,它的前n项和为S n,S4=2S2+4.(Ⅰ)求公差d的值;(Ⅱ)若对任意的n∈N*,都有S n≥S8成立,求a1的取值范围.22.已知3个数成等差数列,和为12,若第3个数加上2后,此3个数成等比数列,若由这三个数构成的等差数列是递增的,求这个数列的前n项之和S n.23.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a2=﹣7,S6=﹣24.(1)求等差数列{a n}的前n项和S n;(2)当n为何值时,数列{}有最小项,并求出最小项的值.24.设等差数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=S12,公差d<0,求S n的最值.25.已知无穷等差数列{a n},首项a1=3,公差d=﹣5,依次取出项的序号被4除余3的项组成数列{b n}(1)求b1和b2;(2)求{b n}的通项公式;(3){b n}中的第110项是{a n}中的第几项?26.设等差数列{a n}的前n项和为S n.已知a3=12,S12>0,S13<0.(1)求公差d的取值范围.(2)指出S1,S2,…,S12中哪一个值最大,并说明理由.27.在等差数列{a n}中,a1=1,前n项和S n满足条件,(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)记b n=a n p an(p>0),求数列{b n}的前n项和T n.28.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a2=2,S5=0,求(1)该数列{a n}的通项公式a n(2)当n为何值时,S n取得最大值.29.等差数列{a n}是递增数列,前n项和为S n,且a1,a3,a9成等比数列,S5=a52.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{b n}满足b n=,求数列{b n}的前99项的和.30.已知{a n}是等差数列,其中a1=25,a4=16(1)求数列前n项和S n的最大值及相应的n;(2)求|a1|+|a3|+|a5|+…+|a19|的值.参考答案与试题解析一.选择题(共18小题)2.(2014•河南一模)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若,则=().=,代入已知可得.==13.(2014•吉林三模)等差数列{a n}的前n项和S n(n=1,2,3…)当首项a1和公差d变化时,若a5+a8+a11是一个又∵C,得:∴7.(2014•太原一模)已知数列{a n},若点(n,a n)(n∈N*)在经过点(8,4)的定直线l上,则数列{a n}的前15,然后利用等差数列的求和公式∴,知∴∴2*10.(2014•潍坊模拟)某企业为节能减排,用9万元购进一台新设备用于生产.第一年需运营费用2万元,从第二年起,每年运营费用均比上一年增加2万元,该设备每年生产的收入均为11万元.设该设备使用了n(n∈N*)年=n12.(2014•南昌模拟)已知数列{a n}为等比数列,且a4•a6=2a5,设等差数列{b n}的前n项和为S n,若b5=2a5,则,结合已知可求=9b解:由等比数列的性质可知,∴=9b14.(2014•太原一模)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,a4+a7+a10=9,S14﹣S3=77,则使S n取得最小值时n的值.所以=n ∴∴216.(2014•宜昌模拟)在等差数列{a n}中,a2=5,a6=21,记数列{}的前n项和为S n,若S2n+1﹣S n≤,∀n∈N*}=4,∴=)﹣((=只需≤,变形可得17.(2014•宣城三模)设S n为公差不为零的等差数列{a n}的前n项和,若S9=3a8,则=()==18.(2014•北京二模)设等差数列{a n}的公差为d,前n项和为S n.若a1=d=1,则的最小值为()C D.+2由已知条件推导出,由此利用均值定理∴++,当且仅当取最小值二.解答题(共12小题)19.(2014•蚌埠二模)已知等差数列{a n}的公差不为零,a1=1,且a1,a2,a5成等比数列.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求a1+a4+a7+…+a3n﹣2.20.(2014•博白县模拟)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,点2a5=a10,且S5=120.求a n和S n.+==4n21.(2014•宜宾二模)已知{a n}是公差为d的等差数列,它的前n项和为S n,S4=2S2+4.(Ⅰ)求公差d的值;(Ⅱ)若对任意的n∈N*,都有S n≥S8成立,求a1的取值范围.得到∴在,∴22.已知3个数成等差数列,和为12,若第3个数加上2后,此3个数成等比数列,若由这三个数构成的等差数列是递增的,求这个数列的前n项之和S n.∴∴∴=2n+23.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a2=﹣7,S6=﹣24.(1)求等差数列{a n}的前n项和S n;(2)当n为何值时,数列{}有最小项,并求出最小项的值.)由,得到,利用均值定理能求出当}∴9n+)∵,∴10+n=,即{24.设等差数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=S12,公差d<0,求S n的最值.×=025.已知无穷等差数列{a n},首项a1=3,公差d=﹣5,依次取出项的序号被4除余3的项组成数列{b n} (1)求b1和b2;(2)求{b n}的通项公式;(3){b n}中的第110项是{a n}中的第几项?26.设等差数列{a n}的前n项和为S n.已知a3=12,S12>0,S13<0.(1)求公差d的取值范围.(2)指出S1,S2,…,S12中哪一个值最大,并说明理由.)依题意,有式,得∴27.在等差数列{a n}中,a1=1,前n项和S n满足条件,(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)记b n=a n p an(p>0),求数列{b n}的前n项和T n.得:;28.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a2=2,S5=0,求(1)该数列{a n}的通项公式a n(2)当n为何值时,S n取得最大值.∴29.等差数列{a n}是递增数列,前n项和为S n,且a1,a3,a9成等比数列,S5=a52.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{b n}满足b n=,求数列{b n}的前99项的和.+,.×n=)﹣)﹣)).30.已知{a n}是等差数列,其中a1=25,a4=16(1)求数列前n项和S n的最大值及相应的n;(2)求|a1|+|a3|+|a5|+…+|a19|的值.﹣n=+S,从而=25n+++,Sn﹣n+232.。
等差数列的前n项和公式 练习 含答案
2.3.1 等差数列的前n 项和公式一、 选择题1、设数列{}n a 的前n 项和2n S n =,则8a 的值为( )A 、15B 、16C 、49D 、642、等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若244,20S S ==,则数列{}n a 的公差d 等于( )A 、2B 、3C 、6D 、73、在等差数列{}n a 中,,35,11,2===n n S a d 则1a 等于( )A 、5或7B 、3或5C 、7或 1-D 、3或1-4、设{},200100,,7|*<<∈==m N n n m m M 且则集合M 中所有元素的和为( )A 、2100B 、2101C 、2105D 、2107 5、若数列{}n a 为等差数列,公差为21,且,145100=S 则10042...a a a +++的值为( ) A 、60 B 、85 C 、2145 D 、其他值6、设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若14611,6a a a =-+=-,则当n S 取最小值时,n 等于( )A 、6 B 、7 C 、8 D 、97、已知等差数列{}n a 中22383829a a a a ++=,且0,n a <则10S 为( )A 、9-B 、11-C 、13-D 、-158、已知数列{}n a 是公差为d 的等差数列,n S 是前n 项和,且有987S S S <=,则下列说法不正确的是( )A 、910S S <B 、0d <C 、7S 与8S 均有n S 的最大值D 、80a =9、已知数列{}n a 的前n 项和29n S n n =-,第k 项满足58k a <<,则k 等于( )A 、9 B 、8 C 、7 D 、610、设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若11,a =公差22,24k k d S S +=-=,则k 等于( )A 、8 B 、7 C 、6 D 、二、填空题11、等差数列{}n a 中,365,1a a =-=,此数列的通项公式为_______________,设n S 是数列{}n a 的前n 和,则8S 等于________________12、设数列{}n a 的首项17a =-,且满足()*12n n a a n N+=+∈,则1217...a a a +++=____________13、已知数列{}n a 的前n 项和()211,2,3,...n S n n =+=,则其通项公式n a =____________14、已知数列{}n a ,其前n 项和21n S n n =++,则89101112a a a a a ++++=_____________15、设n S 是数列{}n a 的前n 和,若363,24S S ==,则9a =_____________16、在项数为21n +的等差数列中,所有的奇数项的和为165,所有的偶数项的和为150,则n 的值为______________三、简答题17、已知等差数列{}n a 中,(1)已知3,20,65,;n n d a S n ===求(2)已知111a =-,求21;S(3)已知113,n a n =-求n S .18、已知等差数列{}n a 中,374616,0a a a a =-+=,求{}n a 的前n 项和n S .19、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.四、探究与拓展20、已知公差大于零的等差数列{}n a 的前n 项和n S ,且满足:3425117,22.a a a a =+=(1)求数列{}n a 的通项公式;n a(2)若数列{}n b 是等差数列,且,n n S b n c=+求非零常数c .第五课时 等差数列的前n 项和公式1-5 AADCB 6-10 ADABD 11、211n a n =- 816S =- 12、153 13、2,121,1n n a n n =⎧=⎨->⎩ 14、100 15、15 16、108、(1)11n = (2)2121S =- (3)()()11n n S n n S n n =-=--或9、首项为32,公差为32,项数为8 10、(1)43n a n =- (2)12-。
等差数列的前n项和-练习
A.第6项
B.第7项
C.第12项
D.第13项
解析 由题意S12>0,S13<0及S12=6(a1+a12)=6(a6+a7),S13=13a7,得a6+ a7>0,a7<0,所以a6>0,a6>|a7|,且公差d<0,所以|a7|最小.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
5.(多选)设等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,若a3=12,S12>0,S13<0,
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
(2)若a1>0,求使得Sn≥an的n的取值范围. 解 由(1)得 a1=-4d,故 an=(n-5)d,Sn=n(n-2 9)d. 由 a1>0 知 d<0,故 Sn≥an 等价于 n2-11n+10≤0, 解得 1≤n≤10. 所以 n 的取值范围是{n|1≤n≤10,n∈N*}.
2.设an=2n-9,则当数列{an}的前n项和取得最小值时,n的值为( A )
A.4
B.5
C.4或5
D.5或6
解析 由aann+≤1≥0,0 解得27≤n≤92,故 n=4,所以数列{an}的前 4 项为负,以后各 项均为正,故前 4 项和最小.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
3.设等差数列{an}的前n项和为Sn,且S7=S12,则( D )
等差数列的前n项和
索引
1.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-2n,则a2+a18等于( C )
A.36பைடு நூலகம்
B.35
C.34
D.33
解析 a2=S2-S1=(22-2×2)-(12-2×1)=1,a18=S18-S17=(182-2×18)- (172-2×17)=33,a2+a18=34.
2.3.1等差数列前n项和公式试题含答案
2.3 等差数列的前n 项和第1课时 等差数列的前n 项和公式题型一 等差数列前n 项和公式的基本运算例1 在等差数列{a n }中:(1)已知a 5+a 10=58,a 4+a 9=50,求S 10;(2)已知S 7=42,S n =510,a n -3=45,求n .跟踪训练1 在等差数列{a n }中,已知d =2,a n =11,S n =35,求a 1和n .题型二 由数列{a n }的前n 项和S n 求a n例2 已知数列{a n }的前n 项和为S n =n 2+12n ,求这个数列的通项公式.这个数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别是什么?引申探究若将本例中前n 项和改为S n =n 2+12n +1,求通项公式.跟踪训练2 已知数列{a n }的前n 项和S n =3n ,求a n .题型三 等差数列在实际生活中的应用例3 某人用分期付款的方式购买一件家电,价格为1150元,购买当天先付150元,以后每月的这一天都交付50元,并加付欠款利息,月利率为1%.若交付150元后的一个月开始算分期付款的第一个月,则分期付款的第10个月该交付多少钱?全部贷款付清后,买这件家电实际花费多少钱?跟踪训练3 甲、乙两物体分别从相距70m 的两处同时相向运动,甲第1分钟走2m ,以后每分钟比前1分钟多走1m ,乙每分钟走5m.(1)甲、乙开始运动后几分钟相遇?(2)如果甲、乙到达对方起点后立即返回,甲继续每分钟比前1分钟多走1m ,乙继续每分钟走5m ,那么开始运动几分钟后第二次相遇?【课堂练习】1.已知等差数列{a n }满足a 1=1,a m =99,d =2,则其前m 项和S m 等于( )A .2300B .2400C .2600D .25002.记等差数列的前n 项和为S n ,若S 2=4,S 4=20,则该数列的公差d 等于( )A .2B .3C .6D .73.在一个等差数列中,已知a 10=10,则S 19=________.4.已知数列{a n }是等差数列,S n 是它的前n 项和.若S 4=20,a 4=8,则S 8=________.5.已知数列{a n }满足a 1+2a 2+…+na n =n (n +1)(n +2),则a n =________.1.求等差数列前n 项和公式的方法称为倒序相加法,在某些数列求和中也可能用到.2.等差数列的两个求和公式中,一共涉及a 1,a n ,S n ,n ,d 五个量.若已知其中三个量,通过方程思想可求另外两个量.在利用求和公式时,要注意整体思想的应用,注意下面结论的运用:若m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q (n ,m ,p ,q ∈N +);若m +n =2p ,则a m +a n =2a p (m ,n ,p ∈N +).3.由S n 与a n 的关系求a n 主要使用a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2. 【巩固提升】一、选择题1.在等差数列{a n }中,若a 2+a 8=8,则该数列的前9项和S 9等于( )A .18B .27C .36D .452.在-20与40之间插入8个数,使这10个数成等差数列,则这10个数的和为( )A .200B .100C .90D .703.已知数列{a n }中,a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2,n ∈N +),则数列{a n }的前9项和等于( ) A .27 B.632C .45D .-9 4.在等差数列{a n }和{b n }中,a 1=25,b 1=75,a 100+b 100=100,则数列{a n +b n }的前100项的和为( )A .10000B .8000C .9000D .110005.在等差数列{a n }中,若S 10=4S 5,则a 1d等于( ) A.12 B .2 C.14D .4 6.在小于100的自然数中,所有被7除余2的数之和为( )A .765B .665C .763D .6637.在等差数列{a n }中,a 23+a 28+2a 3a 8=9,且a n <0,则S 10等于( ) A .-9 B .-11 C .-13 D .-158.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-2n (n ∈N +),则a 2+a 18等于( )A .36B .35C .34D .33二、填空题9.在等差数列{a n }中,a n =2n +3,n ∈N +,前n 项和S n =an 2+bn +c (a ,b ,c 为常数),则a -b +c =________. 10.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若OB →=a 1OA →+a 200·OC →,且A ,B ,C 三点共线(该直线不过原点O ),则S 200=________.11.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=________.12.现有200根相同的钢管,把它们堆成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余钢管的根数为________.三、解答题13.在等差数列{a n }中,(1)已知a 6=10,S 5=5,求a 8;(2)已知a 2+a 4=485,求S 5.14.已知数列{a n }的所有项均为正数,其前n 项和为S n ,且S n =14a 2n +12a n -34(n ∈N +). (1)证明:{a n }是等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式.15.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 .2.3.1答案例1解 (1)方法一 由已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧ a 5+a 10=2a 1+13d =58,a 4+a 9=2a 1+11d =50,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=3,d =4.∴S 10=10a 1+10×(10-1)2d =10×3+10×92×4=210. 方法二 由已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧ a 5+a 10=(a 1+a 10)+4d =58,a 4+a 9=(a 1+a 10)+2d =50,∴a 1+a 10=42,∴S 10=10(a 1+a 10)2=5×42=210. (2)S 7=7(a 1+a 7)2=7a 4=42, ∴a 4=6.∴S n =n (a 1+a n )2=n (a 4+a n -3)2=n (6+45)2=510.∴n =20.跟踪训练1 解 由⎩⎪⎨⎪⎧ a n =a 1+(n -1)d ,S n =na 1+n (n -1)2d ,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2(n -1)=11,na 1+n (n -1)2×2=35, 解方程组得⎩⎪⎨⎪⎧ n =5,a 1=3或⎩⎪⎨⎪⎧ n =7,a 1=-1.例2 解 根据S n =a 1+a 2+…+a n -1+a n 可知S n -1=a 1+a 2+…+a n -1(n ≥2,n ∈N +),当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+12n -⎣⎢⎡⎦⎥⎤(n -1)2+12(n -1) =2n -12, ①当n =1时,a 1=S 1=12+12×1=32,也满足①式. ∴数列{a n }的通项公式为a n =2n -12,n ∈N +. ∵a n +1-a n =2(n +1)-12-⎝⎛⎭⎪⎫2n -12=2, 故数列{a n }是以32为首项,2为公差的等差数列. 引申探究若将本例中前n 项和改为S n =n 2+12n +1,求通项公式. 解 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2+12n +1-⎣⎢⎡⎦⎥⎤(n -1)2+12(n -1)+1 =2n -12. ①当n =1时,a 1=S 1=12+12+1=52不符合①式. ∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧52,n =1,2n -12,n ≥2,n ∈N +. 跟踪训练2 解 当n =1时,a 1=S 1=3; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n -3n -1=2·3n -1.当n =1时,代入a n =2·3n -1得a 1=2≠3.∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧ 3,n =1,2·3n -1,n ≥2,n ∈N +.例3 解 设每次交款数额依次为a 1,a 2,…,a 20,则a 1=50+1000×1%=60,a 2=50+(1000-50)×1%=59.5,…a 10=50+(1000-9×50)×1%=55.5,即第10个月应付款55.5元.由于{a n }是以60为首项,以-0.5为公差的等差数列,所以有S 20=60+(60-19×0.5)2×20=1105, 即全部付清后实际付款1105+150=1255(元).反思感悟 建立等差数列的模型时,要根据题意找准首项、公差和项数或者首项、末项和项数. 跟踪训练3解 (1)设n 分钟后两人第1次相遇,由题意,得2n +n (n -1)2+5n =70,整理得n 2+13n -140=0. 解得n =7,n =-20(舍去).所以第1次相遇是在开始运动后7分钟.(2)设n 分钟后第2次相遇,由题意,得2n +n (n -1)2+5n =3×70, 整理得n 2+13n -420=0.解得n =15,n =-28(舍去).所以第2次相遇是在开始运动后15分钟.课堂练习 DB 190 72 3n+3 巩固提升1—8CBAAABDC9.-310.10011.1512.1013. 解 (1)方法一 ∵a 6=10,S 5=5, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+5d =10,5a 1+10d =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=-5,d =3.∴a 8=a 6+2d =16.方法二 ∵S 6=S 5+a 6=15,∴15=6(a 1+a 6)2,即3(a 1+10)=15. ∴a 1=-5,d =a 6-a 15=3.∴a 8=a 6+2d =16.(2)方法一 ∵a 2+a 4=a 1+d +a 1+3d =485, ∴a 1+2d =245. ∴S 5=5a 1+10d =5(a 1+2d )=5×245=24. 方法二 ∵a 2+a 4=a 1+a 5,∴a 1+a 5=485, ∴S 5=5(a 1+a 5)2=52×485=24. 14.(1)证明 当n =1时,a 1=S 1=14a 21+12a 1-34, 解得a 1=3或a 1=-1(舍去). 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=14(a 2n +2a n -3)-14(a 2n -1+2a n -1-3). 所以4a n =a 2n -a 2n -1+2a n -2a n -1, 即(a n +a n -1)(a n -a n -1-2)=0. 因为a n +a n -1>0,所以a n -a n -1=2(n ≥2). 所以数列{a n }是以3为首项,2为公差的等差数列.(2)解 由(1)知a n =3+2(n -1)=2n +1,n ∈N +. 15.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 =9,a 1+3d =13,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,d =4,∴a n =4n -3,n ∈N +.(2)由(1)知,S n =n ×1+n (n -1)2×4=2n 2-n , ∴b n =S n n +c =2n 2-n n +c. ∴b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c . ∵{b n }是等差数列,∴2b 2=b 1+b 3,∴2c 2+c =0,∴c =-12(c =0舍去). 经检验,c =-12符合题意,∴c =-12.。
等差数列前n项和基础练习题(附答案)
等差数列的前n 项和基础练习题一、选择题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 .632.等差数列{a n }中,S 10=4S 5,则a 1d等于( ) A.12B .2 C.14 D .43.已知等差数列{a n }中,a 23+a 28+2a 3a 8=9,且a n <0,则S 10为( ) A .-9B .-11C .-13D .-154.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36.则a 7+a 8+a 9等于( )A .63B .45C .36D .275.在小于100的自然数中,所有被7除余2的数之和为( )A .765B .665C .763D .6636.一个等差数列的项数为2n ,若a 1+a 3+…+a 2n -1=90,a 2+a 4+…+a 2n =72,且a 1-a 2n =33,则该数列的公差是( )A .3B .-3C .-2D .-17.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2,则a n 等于( )A .nB .n 2C .2n +1D .2n -18.数列{a n }为等差数列,它的前n 项和为S n ,若S n =(n +1)2+λ,则λ的值是( )A .-2B .-1C .0D .19.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-9n ,第k 项满足5<a k <8,则k 为( )A .9B .8C .7D .610.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若S 3S 6=13,则S 6S 12等于( ) 311111.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 5a 3=59,则S 9S 5等于( ) A .1B .-1C .2 D.1212.设{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和,且S 5<S 6,S 6=S 7>S 8,则下列结论错误的是( )A .d <0B .a 7=0C .S 9>S 5D .S 6与S 7均为S n 的最大值二、填空题13.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=________.14.两个等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,已知S n T n =7n +2n +3,则a 5b 5的值是________.15.在项数为2n +1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n 的值为________.16.等差数列{a n }的前m 项和为30,前2m 项和为100,则数列{a n }的前3m 项的和S 3m 的值是________.三、解答题17.在等差数列{a n }中,已知d =2,a n =11,S n =35,求a 1和n .18.设{a n }为等差数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S 7=7,S 15=75,T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和,求T n .19.已知两个等差数列{a n }与{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 n b n为整数的正整数n 的个数为?20.设等差数列{a n }满足a 3=5,a 10=-9.(1)求{a n }的通项公式;(2)求{a n }的前n 项和S n 及使得S n 最大的序号n 的值.21.已知等差数列{a n}中,记S n是它的前n项和,若S2=16,S4=24,求数列{|a n|}的前n项和T n. 22.设等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a3=12,且S12>0,S13<0.(1)求公差d的范围;(2)问前几项的和最大,并说明理由.参考答案与解析一、选择题1.C解析 S 7=7(a 1+a 7)2=7(a 2+a 6)2=49. 2.A解析 由题意得:10a 1+12×10×9d =4(5a 1+12×5×4d ), ∴10a 1+45d =20a 1+40d ,∴10a 1=5d ,∴a 1d =12. 3.D解析 由a 23+a 28+2a 3a 8=9得(a 3+a 8)2=9,∵a n <0,∴a 3+a 8=-3,∴S 10=10(a 1+a 10)2=10(a 3+a 8)2=10×(-3)2=-15. 4.B解析 数列{a n }为等差数列,则S 3,S 6-S 3,S 9-S 6为等差数列,即2(S 6-S 3)=S 3+(S 9-S 6), ∵S 3=9,S 6-S 3=27,则S 9-S 6=45.∴a 7+a 8+a 9=S 9-S 6=45.5.B解析 ∵a 1=2,d =7,2+(n -1)×7<100,∴n <15,∴n =14,S 14=14×2+12×14×13×7=665. 6.B解析 由⎩⎨⎧a 1+a 3+…+a 2n -1=na 1+n (n -1)2×(2d )=90,a 2+a 4+…+a 2n =na 2+n (n -1)2×(2d )=72,得nd =-18.又a 1-a 2n =-(2n -1)d =33,所以d =-3.7. D8. B解析 等差数列前n 项和S n 的形式为:S n =an 2+bn ,∴λ=-1.解析 由a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1, n =1S n -S n -1, n ≥2,∴a n =2n -10;由5<2k -10<8,得7.5<k <9,∴k =8.10.A解析 方法一S 3S 6=3a 1+3d 6a 1+15d =13⇒a 1=2d , S 6S 12=6a 1+15d 12a 1+66d =12d +15d 24d +66d =310. 方法二 由S 3S 6=13,得S 6=3S 3.S 3,S 6-S 3,S 9-S 6,S 12-S 9仍然是等差数列,公差为(S 6-S 3)-S 3=S 3,从而S 9-S 6=S 3+2S 3=3S 3⇒S 9=6S 3,S 12-S 9=S 3+3S 3=4S 3⇒S 12=10S 3,所以S 6S 12=310.11.A解析 由等差数列的性质,a 5a 3=2a 52a 3=a 1+a 9a 1+a 5=59,∴S 9S 5=92(a 1+a 9)52(a 1+a 5)=95×59=1. 12.C解析 由S 5<S 6,得a 6=S 6-S 5>0.又S 6=S 7⇒a 7=0,所以d <0.由S 7>S 8⇒a 8<0,因此,S 9-S 5=a 6+a 7+a 8+a 9=2(a 7+a 8)<0即S 9<S 5. 二、填空题13.15解析 设等差数列的公差为d ,则S 3=3a 1+3×22d =3a 1+3d =3,即a 1+d =1, S 6=6a 1+6×52d =6a 1+15d =24,即2a 1+5d =8. 由⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+d =1,2a 1+5d =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,d =2.故a 9=a 1+8d =-1+8×2=15.14.6512解析a 5b 5=9(a 1+a 9)9(b 1+b 9)=S 9T 9=6512.15.10解析 S 奇=(n +1)(a 1+a 2n +1)2=165, S 偶=n (a 2+a 2n )2=150. ∵a 1+a 2n +1=a 2+a 2n ,∴n +1n =165150=1110,∴n =10.解析 方法一 在等差数列中,S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 成等差数列.∴30,70,S 3m -100成等差数列.∴2×70=30+(S 3m -100),∴S 3m =210.方法二 在等差数列中,S m m ,S 2m 2m ,S 3m 3m 成等差数列,∴2S 2m 2m =S m m +S 3m 3m. 即S 3m =3(S 2m -S m )=3×(100-30)=210.三、解答题17.解 由⎩⎪⎨⎪⎧ a n =a 1+(n -1)d ,S n =na 1+n (n -1)2d ,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2(n -1)=11,na 1+n (n -1)2×2=35, 解方程组得⎩⎪⎨⎪⎧ n =5a 1=3或⎩⎪⎨⎪⎧n =7,a 1=-1.18.解 设等差数列{a n }的公差为d ,则S n =na 1+12n (n -1)d , ∵S 7=7,S 15=75,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 7a 1+21d =715a 1+105d =75, 即⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+3d =1a 1+7d =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-2d =1, ∴S n n =a 1+12(n -1)d =-2+12(n -1), ∵S n +1n +1-S n n =12, ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等差数列,其首项为-2,公差为12, ∴T n =n ×(-2)+n (n -1)2×12=14n 2-94n .19.解析a nb n =A 2n -1B 2n -1=14n +382n +2=7n +19n +1 =7(n +1)+12n +1=7+12n +1, ∴n =1,2,3,5,11.20.解 (1)由a n =a 1+(n -1)d 及a 3=5,a 10=-9得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =5,a 1+9d =-9,可解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9,d =-2, 所以数列{a n }的通项公式为a n =11-2n .(2)由(1)知,S n =na 1+n (n -1)2d =10n -n 2. 因为S n =-(n -5)2+25,所以当n =5时,S n 取得最大值.21.解 由S 2=16,S 4=24,得⎩⎨⎧ 2a 1+2×12d =16,4a 1+4×32d =24.即⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+d =16,2a 1+3d =12. 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9,d =-2. 所以等差数列{a n }的通项公式为a n =11-2n (n ∈N *).(1)当n ≤5时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =S n =-n 2+10n .(2)当n ≥6时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 5-a 6-a 7-…-a n =2S 5-S n =2×(-52+10×5)-(-n 2+10n )=n 2-10n +50,故T n =⎩⎪⎨⎪⎧-n 2+10n (n ≤5),n 2-10n +50 (n ≥6).22.解 (1)根据题意,有:⎩⎨⎧12a 1+12×112d >0,13a 1+13×122d <0,a 1+2d =12,整理得:⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+11d >0,a 1+6d <0,a 1+2d =12.解之得:-247<d <-3. (2)∵d <0,而S 13=13(a 1+a 13)2=13a 7<0,∴a 7<0. 又S 12=12(a 1+a 12)2=6(a 1+a 12)=6(a 6+a 7)>0, ∴a 6>0.∴数列{a n }的前6项和S 6最大.。
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课时作业8 等差数列的前n 项和时间:45分钟 满分:100分课堂训练1.已知{a n }为等差数列,a 1=35,d =-2,S n =0,则n 等于( ) A .33 B .34 C .35 D .36【答案】 D【解析】 本题考查等差数列的前n 项和公式.由S n =na 1+n (n -1)2d =35n +n (n -1)2×(-2)=0,可以求出n =36.2.等差数列{a n }中,3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=24,则数列前13项的和是( )A .13B .26C .52D .156 【答案】 B【解析】 3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=24⇒6a 4+6a 10=24⇒a 4+a 10=4⇒S 13=13(a 1+a 13)2=13(a 4+a 10)2=13×42=26. 3.等差数列的前n 项和为S n ,S 10=20,S 20=50.则S 30=________. 【答案】 90【解析】 等差数列的片断数列和依次成等差数列. ∴S 10,S 20-S 10,S 30-S 20也成等差数列. ∴2(S 20-S 10)=(S 30-S 20)+S 10,解得S 30=90.4.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 12=84,S 20=460,求S 28. 【分析】 (1)应用基本量法列出关于a 1和d 的方程组,解出a 1和d ,进而求得S 28;(2)因为数列不是常数列,因此S n 是关于n 的一元二次函数且常数项为零.设S n =an 2+bn ,代入条件S 12=84,S 20=460,可得a 、b ,则可求S 28;(3)由S n =d 2n 2+n (a 1-d 2)得S n n =d 2n +(a 1-d2),故⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是一个等差数列,又2×20=12+28,∴2×S 2020=S 1212+S 2828,可求得S 28.【解析】 方法一:设{a n }的公差为d , 则S n =na 1+n (n -1)2d .由已知条件得:⎩⎨⎧12a 1+12×112d =84,20a 1+20×192d =460,整理得⎩⎨⎧2a 1+11d =14,2a 1+19d =46,解得⎩⎨⎧a 1=-15,d =4.所以S n =-15n +n (n -1)2×4=2n 2-17n , 所以S 28=2×282-17×28=1 092.方法二:设数列的前n 项和为S n ,则S n =an 2+bn . 因为S 12=84,S 20=460,所以⎩⎨⎧122a +12b =84,202a +20b =460,整理得⎩⎨⎧12a +b =7,20a +b =23.解之得a =2,b =-17, 所以S n =2n 2-17n ,S 28=1 092. 方法三:∵{a n }为等差数列, 所以S n =na 1+n (n -1)2d ,所以S n n =a 1-d 2+d2n ,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等差数列.因为12,20,28成等差数列, 所以S 1212,S 2020,S 2828成等差数列, 所以2×S 2020=S 1212+S 2828,解得S 28=1 092.【规律方法】 基本量法求出a 1和d 是解决此类问题的基本方法,应熟练掌握.根据等差数列的性质探寻其他解法,可以开阔思路,有时可以简化计算.课后作业一、选择题(每小题5分,共40分)1.已知等差数列{a n }中,a 2=7,a 4=15,则前10项的和S 10等于( )A .100B .210C .380D .400【答案】 B【解析】 d =a 4-a 24-2=15-72=4,则a 1=3,所以S 10=210.2.在等差数列{a n }中,a 2+a 5=19,S 5=40,则a 10=( ) A .27 B .24 C .29 D .48【答案】 C 【解析】由已知⎩⎨⎧2a 1+5d =19,5a 1+10d =40.解得⎩⎨⎧a 1=2,d =3.∴a 10=2+9×3=29.3.数列{a n }的前n 项和为S n =n 2+2n -1,则这个数列一定是( ) A .等差数列 B .非等差数列 C .常数列 D .等差数列或常数列 【答案】 B【解析】 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+2n -1-[(n -1)2+2(n -1)-1]=2n +1,当n =1时a 1=S 1=2.∴a n =⎩⎨⎧2,n =1,2n +1,n ≥2,这不是等差数列.4.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( )C .8D .9【答案】 A 【解析】⎩⎨⎧a 1=-11,a 4+a 6=-6,∴⎩⎨⎧a 1=-11,d =2,∴S n =na 1+n (n -1)2d =-11n +n 2-n =n 2-12n . =(n -6)2-36. 即n =6时,S n 最小.5.一个只有有限项的等差数列,它的前5项的和为34,最后5项的和为146,所有项的和为234,则它的第7项等于( )A .22B .21C .19D .18【答案】 D【解析】 ∵a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=34, a n +a n -1+a n -2+a n -3+a n -4=146, ∴5(a 1+a n )=180,a 1+a n =36, S n =n (a 1+a n )2=n ×362=234. ∴n =13,S 13=13a 7=234.∴a 7=18.6.一个有11项的等差数列,奇数项之和为30,则它的中间项为( )A .8B .7【答案】 D【解析】 S 奇=6a 1+6×52×2d =30,a 1+5d =5,S 偶=5a 2+5×42×2d =5(a 1+5d )=25,a 中=S 奇-S 偶=30-25=5.7.若两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别是S n ,T n ,已知S n T n=7n n +3,则a 5b 5等于( ) A .7 B.23 C.278 D.214【答案】 D【解析】 a 5b 5=2a 52b 5=a 1+a 9b 1+b 9=92(a 1+a 9)92(b 1+b 9)=S 9T 9=214.8.已知数列{a n }中,a 1=-60,a n +1=a n +3,则|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|等于( )A .445B .765C .1 080D .1 305 【答案】 B【解析】 a n +1-a n =3,∴{a n }为等差数列. ∴a n =-60+(n -1)×3,即a n =3n -63.∴a n =0时,n =21,a n >0时,n >21,a n <0时,n <21. S ′30=|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|=-a 1-a 2-a 3-…-a 21+a 22+a 23+…+a 30 =-2(a 1+a 2+…+a 21)+S 30 =-2S 21+S 30 =765.二、填空题(每小题10分,共20分)9.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 6=S 3=12,则数列的通项公式a n =________.【答案】 2n【解析】 设等差数列{a n }的公差d ,则⎩⎨⎧a 1+5d =12a 1+d =4,∴⎩⎨⎧a 1=2d =2,∴a n =2n .10.等差数列共有2n +1项,所有奇数项之和为132,所有偶数项之和为120,则n 等于________.【答案】 10【解析】 ∵等差数列共有2n +1项,∴S 奇-S 偶=a n +1=S 2n +12n +1.即132-120=132+1202n +1,求得n =10.【规律方法】 利用了等差数列前n 项和的性质,比较简捷. 三、解答题(每小题20分,共40分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)11.在等差数列{a n }中,(1)已知a 6=10,S 5=5,求a 8和S 8; (2)若a 1=1,a n =-512,S n =-1 022,求d .【分析】 在等差数列中,五个重要的量,只要已知三个量,就可求出其他两个量,其中a 1和d 是两个最基本量,利用通项公式和前n 项和公式,先求出a 1和d ,然后再求前n 项和或特别的项.【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, ∴a 8=a 6+2d =10+2×3=16, S 8=8(a 1+a 8)2=44. (2)由S n =n (a 1+a n )2=n (-512+1)2=-1 022, 解得n =4.又由a n =a 1+(n -1)d , 即-512=1+(4-1)d , 解得d =-171.【规律方法】 一般地,等差数列的五个基本量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知道其中任意三个量可建立方程组,求出另外两个量,即“知三求二”.我们求解这类问题的通性通法,是先列方程组求出基本量a 1和d ,然后再用公式求出其他的量.12.已知等差数列{a n },且满足a n =40-4n ,求前多少项的和最大,最大值为多少?【解析】 方法一:(二次函数法)∵a n =40-4n ,∴a 1=40-4=36, ∴S n =(a 1+a n )n 2=36+40-4n2·n =-2n 2+38n =-2[n 2-19n +(192)2]+1922=-2(n -192)2+1922.令n -192=0,则n =192=9.5,且n ∈N +, ∴当n =9或n =10时,S n 最大,∴S n 的最大值为S 9=S 10=-2(10-192)2+1922=180. 方法二:(图象法)∵a n =40-4n ,∴a 1=40-4=36, a 2=40-4×2=32,∴d =32-36=-4,S n =na 1+n (n -1)2d =36n +n (n -1)2·(-4)=-2n 2+38n , 点(n ,S n )在二次函数y =-2x 2+38x 的图象上,S n 有最大值,其对称轴为x =-382×(-2)=192=9.5,∴当n =10或9时,S n 最大.∴S n 的最大值为S 9=S 10=-2×102+38×10=180. 方法三:(通项法)∵a n =40-4n ,∴a 1=40-4=36,a 2=40-4×2=32,∴d =32-36=-4<0,数列{a n }为递减数列.令⎩⎨⎧a n ≥0,a n +1≤0,有⎩⎨⎧40-4n ≥0,40-4(n +1)≤0,∴⎩⎨⎧n ≤10,n ≥9,即9≤n ≤10.当n =9或n =10时,S n 最大.∴S n 的最大值为S 9=S 10=a 1+a 102×10=36+02×10=180. 【规律方法】 对于方法一,一定要强调n ∈N +,也就是说用函数式求最值,不能忽略定义域,另外,三种方法中都得出n =9或n =10,需注意a m =0时,S m -1=S m 同为S n 的最值.。