必修5数学《等差数列的性质及应用》习题精选含答案
最新人教A版必修5高二数学2.2.2 等差数列的性质 过关习题及答案
过关习题8 等差数列的性质一、等差数列性质的应用1.在等差数列{a n}中,已知a4+a8=16,则a2+a10=()A.12B.16C.20D.24答案:B2.等差数列{a n}中,若a2+a4 024=4,则a2 013=()A.2B.4C.6D.-2答案:A解析:2a2013=a2+a4024=4,∴a2013=2.3.在等差数列{a n}中,a3+3a8+a13=120,则a3+a13-a8等于()A.24B.22C.20D.-8答案:A解析:根据等差数列的性质可知a3+a13=2a8,所以已知等式可变为2a8+3a8=120,解得a8=24,所以a3+a13-a8=2a8-a8=a8=24.4.如果等差数列{a n}中,a1=2,a3=6,则数列{2a n-3}是公差为的等差数列.答案:4解析:设数列{a n}的公差为d,则a3-a1=2d=4,∴d=2.∴数列{2an-3}的公差为4.5.在等差数列{a n}中,a3=7,a5=a2+6,则a6= .答案:13解析:设等差数列{a n}的公差为d.∵a5=a2+6,∴a5-a2=6,即3d=6,d=2.∴a6=a3+3d=7+3×2=13.6.(2015河南郑州高二期末,14)若2,a,b,c,9成等差数列,则c-a= .答案:解析:由等差数列的性质可得2b=2+9,解得b=.又可得2a=2+b=2+,解得a=,同理可得2c=9+,解得c=,故c-a=.二、等差数列的综合应用7.已知等差数列{a n}中,a7=,则tan(a6+a7+a8)等于()A.-B.-C.-1D.1答案:C解析:在等差数列中,a6+a7+a8=3a7=,∴tan(a6+a7+a8)=tan=-1.8.已知数列{a n}是等差数列,a4=15,a7=27,则过点P(3,a3),Q(5,a5)的直线斜率为()A.4B.C.-4D.-答案:A解析:由数列{a n}是等差数列,知a n是关于n的一次函数,其图象是一条直线上的等间隔的点(n,a n),因此过点P(3,a3),Q(5,a5)的直线斜率即过点(4,15),(7,27)的直线斜率,所以直线的斜率k=--=4.9.在等差数列{a n}中,若a4+a6+a8+a10+a12=90,则a10-a14的值为()A.12B.14C.16D.18答案:A解析:由等差数列的性质及a4+a6+a8+a10+a12=90得5a8=90,即a1+7d=18,∴a10-a14=a1+9d-(a1+13d)=(a1+7d)=×18=12,故选A.10.数列{a n}满足a1=1,a n+1=(n2+n-λ)a n(n= , ,…),λ是常数.(1)当a2=-1时,求λ与a3的值;(2)数列{a n}是否可能为等差数列?若可能,求出它的通项公式;若不可能,请说明理由.解:(1)由条件得a2=(2-λ)a1,又a1=1,a2=-1,所以λ=3,从而a3=(22+2-3)a2=-3.(2)假设数列{a n}是等差数列,由a1=1,a n+1=(n2+n-λ)a n得a2=2-λ,a3=(6-λ)(2-λ),a4=(12-λ)(6-λ)(2-λ).由假设知2a2=a1+a3,即2(2-λ)=1+(6-λ)(2-λ),解得λ=3,于是a2=-1,a3=-3,a4=-27,所以a2-a1=-2,而a4-a3=-24,与数列{a n}是等差数列矛盾,故数列{a n}不可能是等差数列.(建议用时:30分钟)1.已知{a n}为等差数列,a2+a8=12,则a5等于()A.4B.5C.6D.7答案:C解析:由等差数列性质得a2+a8=2a5=12,所以a5=6.2.在等差数列{a n}中,a1+3a8+a15=120,则3a9-a11的值为()A.6B.12C.24D.48答案:D解析:∵a1+a15=2a8,∴a1+3a8+a15=5a8.∴5a8=120,a8=24.而3a9-a11=3(a8+d)-(a8+3d)=2a8=48.∴选D .3.若数列{a n }为等差数列,a p =q ,a q =p (p ≠q ),则a p+q 为( ) A .p+q B .0 C .-(p+q )D .答案:B解析:公差d= - -=-1,∴a p+q =a p +(p+q-p )d=q+q ×(-1)=0.4.由公差d ≠0的等差数列a 1,a 2,…,a n ,…组成一个数列a 1+a 3,a 2+a 4,a 3+a 5,…,下列说法正确的是( )A.该新数列不是等差数列B.是公差为d 的等差数列C.是公差为2d 的等差数列D.是公差为3d 的等差数列 答案:C解析:∵(a n+1+a n+3)-(a n +a n+2)=(a n+1-a n )+(a n+3-a n+2)=2d ,∴数列a 1+a 3,a 2+a 4,a 3+a 5,…是公差为2d 的等差数列.5.已知{a n }为等差数列,若a 1+a 5+a 9=8 ,则cos(a 3+a 7)的值为( ) A.B.-C.D.-答案:D解析:∵{a n }为等差数列,a 1+a 5+a 9=8 ,∴a 5= ,cos(a 3+a 7)=cos(2a 5)=cos =-.6.等差数列{a n }中,已知a 3=10,a 8=-20,则公差d= . 答案:-6 解析:由题知d=---=-6.7.在等差数列{a n }中,已知a 8+m =10,a 8-m =6,其中m ∈N *,且 ≤m ≤ ,则a 8= . 答案:8解析:∵a8+m+a8-m=2a8,∴a8=8.8.如果有穷数列a1,a2,…,a m(m为正整数)满足条件:a1=a m,a2=a m-1,…,a m=a1,则称其为“对称”数列.例如数列1,2,5,2,1与数列8,4,2,4,8都是“对称”数列.已知在21项的“对称”数列{c n}中,c11,c12,…,c21是以1为首项,2为公差的等差数列,c2= .答案:19解析:因为c11,c12,…,c21是以1为首项,2为公差的等差数列,又{c n}为21项的对称数列,所以c2=c20=c11+9d=1+9×2=19.9.已知等差数列{a n}中,a1+a4+a7=15,a2a4a6=45,求此数列的通项公式.解:∵a1+a7=2a4,∴a1+a4+a7=3a4=15.∴a4=5.又∵a2a4a6=45,∴a2a6=9.即(a4-2d)(a4+2d)=9,即(5-2d)(5+2d)=9,解得d=±2.若d=2,a n=a4+(n-4)d=2n-3;若d=-2,a n=a4+(n-4)d=13-2n.10.已知{a n}为等差数列,a15=8,a60=20,求a75.解:解法一:因为{a n}为等差数列,∴a15,a30,a45,a60,a75也成等差数列,设其公差为d,a15为首项,则a60为其第4项,∴a 60=a15+3d,得d=4.∴a75=a60+d=20+4=24.解法二:设{a n}的公差为d,因为a15=a1+14d,a60=a1+59d, ∴,,解得,故a75=a1+74d=+74×=24.。
高二数学人教A必修5练习:2.2.1 等差数列 Word版含解析
课时训练7等差数列一、等差数列通项公式的应用1.等差数列{a n}中,a2=-5,d=3,则a5为()A.-4B.4C.5D.6答案:B解析:a5=a1+4d=(a1+d)+3d=a2+3d=-5+3×3=4.2.在数列{a n}中,a1=2,2a n+1=2a n+1,则a101的值为()A.49B.50C.51D.52答案:D解析:∵2a n+1=2a n+1,∴a n+1=a n+.∴a n+1-a n=.∴数列{a n}是首项为2,公差为的等差数列.∴a101=a1+(101-1)d=2+=52.3.(2015福建厦门高二期末,2)已知数列{a n}满足a1=1,a n=a n-1+3(n≥2),则a100等于()A.297B.298C.299D.300答案:B解析:由a n=a n-1+3(n≥2),得a n-a n-1=3(n≥2),即数列{a n}是以3为公差的等差数列.又a1=1,∴a100=1+(100-1)×3=298.4.若等差数列{a n}的公差为整数,首项为19,从第6项开始为负值,则公差为()A.-5B.-4C.-3D.-2答案:B解析:设等差数列{a n}的公差为d(d∈Z),依题意得a6=a1+5d=19+5d<0,即d<-,a5=a1+4d=19+4d≥0,即d≥-,所以-≤d<-,又d∈Z,所以d=-4.5.等差数列{a n}中,a2=5,a4=a6+6,则a1=.答案:8解析:由a4=a6+6,得2d=a6-a4=-6,∴d=-3.又∵a1=a2-d=5-(-3)=8,∴a1=8.二、等差中项的应用6.(2015福建宁德五校联考,1)已知实数m是1和5的等差中项,则m等于()A. B.± C.3 D.±3答案:C解析:因为实数m是1和5的等差中项,所以2m=1+5=6,则m=3.故选C.7.已知m和2n的等差中项是4,2m和n的等差中项是5,则m和n的等差中项是()A.2B.3C.6D.9答案:B解析:依题意可得m+2n=8,2m+n=10,故3m+3n=18⇒m+n=6,故m和n的等差中项是3.8.若lg 2,lg(2x-1),lg(2x+3)成等差数列,则x的值为()A.1B.0或32C.32D.log25答案:D解析:由题意得lg 2+lg(2x+3)=2lg(2x-1),所以2(2x+3)=(2x-1)2,解得2x=5或2x=-1(舍去),所以x=log25.三、等差数列的判断与证明9.(2015山东威海高二期中,21)数列{a n}中,a1=1,a2=2,且a n+2-a n=1+(-1)n(n∈N*).令b n=a2n,求证{b n}是等差数列,并求{b n}的通项公式.解:当n≥2时,b n-b n-1=a2n-a2n-2=2,∴{b n}是等差数列,且b1=a2=2,∴b n=2n.10.已知成等差数列,求证:a2,b2,c2成等差数列.证明:∵是等差数列,∴.∴(a+b)(c+a)+(b+c)(c+a)=2(a+b)(b+c).∴(c+a)(a+c+2b)=2(a+b)(b+c).∴2ac+2ab+2bc+a2+c2=2ab+2ac+2bc+2b2.∴a2+c2=2b2.∴a2,b2,c2成等差数列.(建议用时:30分钟)1.数列{a n}的通项公式a n=4n-7,则此数列是()A.公差为4的等差数列B.公差为-7的等差数列C.首项为-7的等差数列D.公差为n的等差数列答案:A解析:a n+1-a n=4(n+1)-4n=4.故选A.2.等差数列1,-1,-3,…,-89的项数是()A.45B.46C.47D.92答案:B解析:由题可知,等差数列的首项a1=1,公差d=-2,且a n=-89.由a n=a1+(n-1)d,解得n=46.故选B.3.{a n}为等差数列,且a7-2a4=-1,a3=0,则公差d=()A.-2B.-C.D.2答案:B解析:--即-4.等差数列的相邻4项是a+1,a+3,b,a+b,那么a,b的值分别是()A.2,7B.1,6C.0,5D.无法确定答案:A解析:由等差中项知识得解得5.首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差d的取值范围为()A.d>B.d<3C.≤d<3D.<d≤3答案:D解析:设公差为d,a n=-24+(n-1)d,∴--∴<d≤3.6.已知等差数列{a n}中,a1<a2<…<a n,且a3,a6为x2-10x+16=0的两个实根,则此数列的通项公式是答案:a n=2n-4解析:由题意得又a1<a2<…<a n,所以解得a3=2,a6=8,所以a1=-2,d=2.从而a n=-2+2(n-1),即a n=2n-4.7.已知a,b,c成等差数列,那么二次函数y=ax2+2bx+c的图象与x轴的公共点的个数是.答案:1或2解析:∵a,b,c成等差数列,∴2b=a+c.二次函数y=ax2+2bx+c的判别式Δ=4b2-4ac=(a+c)2-4ac=(a-c)2≥0,∴图象与x轴有一个或两个公共点.=.8.若x≠y,且x,a1,a2,y和x,b1,b2,b3,y各自都成等差数列,则--答案:解析:由题知a2-a1=d1=-,b2-b1=d2=-,∴-.-9.某公司经销一种数码产品,第1年可获利200万元.从第2年起,由于市场竞争等方面的原因,其利润每年比上一年减少20万元,按照这一规律,如果公司不开发新产品,也不调整经营策略,从哪一年起,该公司经销这一产品将亏损?解:由题设可知第1年获利200万元,第2年获利180万元,第3年获利160万元,…,每年获利构成等差数列{a n},且当a n<0时,该公司会出现亏损.设从第1年起,第n年的利润为a n,则a1=200,a n-a n-1=-20(n≥2,n∈N*),所以每年的利润a n可构成一个等差数列{a n},且公差d=-20,从而a n=a1+(n-1)d=220-20n.若a n<0,则该公司经销这一产品将亏损,所以由a n=220-20n<0,得n>11,即从第12年起,该公司经销此产品将亏损.10.如果一个数列的各项都是实数,且从第二项开始,每一项与它前一项的平方差是相同的常数,则称该数列为等方差数列,这个常数叫做这个数列的公方差.(1)设数列{a n}是公方差为p的等方差数列,求a n和a n-1(n≥2)的关系式;(2)若数列{a n}既是等方差数列,又是等差数列,证明该数列为常数列.解:(1)由等方差数列的定义可知:=p(n≥2).-(2)∵{a n}是等差数列,设公差为d,则a n-a n-1=a n+1-a n=d(n≥2).又{a n}是等方差数列,∴(n≥2),-∴(a n+a n-1)(a n-a n-1)=(a n+1+a n)(a n+1-a n),即d(a n+a n-1-a n+1-a n)=-2d2=0.∴d=0,即{a n}是常数列.。
人教B版数学必修五:2.2《等差数列》学案(含答案解析)
§2.2 等差数列1.等差数列的判定(1)a n -a n -1=d (n ≥2,d 为常数)⇔{a n }是公差为d 的等差数列; (2)2a n =a n -1+a n +1 (n ≥2)⇔{a n }是等差数列;(3)a n =kn +b (k ,b 为常数)⇔{a n }是公差为k 的等差数列(n ≥1);(4)S n =An 2+Bn (A ,B 为常数)⇔{a n }是公差为2A 的等差数列(n ≥1).例如:已知等差数列{a n }的前n 项和S n =(n -1)2+λ,则λ的值是________. 解析 S n =(n -1)2+λ=n 2-2n +(1+λ), ∵{a n }是等差数列,∴1+λ=0,λ=-1. 答案 -12.等差数列的通项公式将a n =a 1+(n -1)d 可整理为a n =dn +(a 1-d ),它是关于n 的一次函数(d ≠0)或常函数(d =0),它的图象是一条射线上的一群横坐标为正整数的孤立的点,公差d 是该射线所在直线的斜率.例如:等差数列{a n }中,若a n =m ,a m =n (m ≠n ),则a m +n =______. 解析 由点(n ,a n ),(m ,a m ),(m +n ,a m +n )三点共线, ∴a m +n -a n (m +n )-n =a m -a n m -n .即a m +n -m m =n -m m -n=-1,易得a m +n =0. 答案 03.等差数列的前n 项和公式(1)将公式S n =na 1+n (n -1)2d 变形可得S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n .故当d ≠0时,等差数列前n 项和公式是关于n 的二次函数,它的图象是抛物线y =d2x 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2x 上横坐标为正整数的一群孤立点.(2)S n n =d2n +⎝⎛⎭⎫a 1-d 2是关于n 的一次函数(d ≠0)或常函数(d =0). 当涉及等差数列前n 项和S n 的计算问题时,有时设S n =An 2+Bn 的形式更简便快捷. 例如:等差数列{a n }中,若S p =q ,S q =p (p ≠q ),则S p +q =__________. 解析 设S n =An 2+Bn ,则⎩⎪⎨⎪⎧S p =Ap 2+Bp =q (1)S q =Aq 2+Bq =p (2) 由(1)-(2)得Ap 2+Bp -Aq 2-Bq =q -p , ∴A (p 2-q 2)+B (p -q )=q -p , ∵p ≠q ,∴A (p +q )+B =-1. ∵S p +q =A (p +q )2+B (p +q ) =[A (p +q )+B ]·(p +q ) =-(p +q ). 答案 -(p +q ) 4.等差数列的性质(1)若数列{a n }和{b n }均是等差数列,则{ma n +kb n }仍为等差数列,其中m 、k 均为常数. (2)若m ,n ,p ,q ∈N *,且m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q .(3)等差数列中依次k 项的和成等差数列,即S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等差数列,公差为k 2d (d 是原数列公差).(4)若{a n }与{b n }均为等差数列,且前n 项和分别为S n 与S ′n ,则a m b m =S 2m -1S ′2m -1.(5)等差数列{a n }中,奇数项的和记作S 奇,偶数项的和记作S 偶,则S n =S 奇+S 偶.当n 为偶数时:S 偶-S 奇=n2d ;当n 为奇数时:S 奇-S 偶=a 中,S 奇=n +12a 中,S 偶=n -12a 中,S 奇S 偶=n +1n -1.(其中a 中是等差数列的中间一项)例如:已知等差数列共有10项,其中奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差是________.解析 S 偶-S 奇=n2d =5d ,∴5d =30-15=15,∴d =3.答案 35.等差数列前n 项和的最值求等差数列前n 项和的最值的常用方法: (1)通项法当a 1>0,d <0时,数列{a n }只有前面有限项为非负数,从某项开始所有项均为负数,因此,S n 有最大值,当n 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0a n +1<0时,S n 取到这个最大值;当a 1<0,d >0时,数列{a n }只有前面有限项为非正数,从某项开始所有项均为正数,因此,S n 有最小值,当n 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0a n +1>0时,S n 取到这一最小值.(2)二次函数法由于S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n ,n ∈N *是关于n 的二次函数式,故可转化为求二次函数的最值问题,但要注意数列的特殊性n ∈N *.例如:{a n }是等差数列,a 1>0,a 2 009+a 2 010>0,a 2 009·a 2 010<0,则使前n 项和S n 最大时,n 的值是________;使前n 项和S n >0成立时,n 的最大值是________.答案 2 009 4 018一、等差数列的判断方法方法链接:判定等差数列的常用方法: (1)定义法:a n +1-a n =d (常数)(n ∈N *);(2)通项公式法:a n =kn +b (k ,b 为常数) (n ∈N *); (3)中项公式法:2a n +1=a n +a n +2 (n ∈N *);(4)前n 项和法:S n =An 2+Bn (A 、B 为常数),n ∈N *.例1 数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n =n (a 1+a n )2,判断{a n }是否为等差数列?并证明你的结论.解 {a n }是等差数列,证明如下:因为a n =S n -S n -1=n (a 1+a n )2-(n -1)(a 1+a n -1)2(n ≥2),所以a n +1=(n +1)(a 1+a n +1)2-n (a 1+a n )2,所以a n +1-a n =12[(n +1)(a 1+a n +1)-2n (a 1+a n )+(n -1)(a 1+a n -1)]=12[(n +1)a n +1-2na n +(n -1)a n -1] (n ≥2), 即(n -1)(a n +1-2a n +a n -1)=0,所以a n +1+a n -1=2a n (n ≥2), 所以数列{a n }为等差数列.二、等差数列中基本量的运算方法链接:在等差数列中,五个重要的量,只要已知三个量,就可求出其他两个量,其中a 1和d 是两个基本量,利用通项公式与前n 项和公式,求出a 1和d ,等差数列就确定了.例2 在等差数列{a n }中,(1)已知a 6=10,S 5=5,求a 8和S 8;(2)已知前3项和为12,前3项积为48,且d >0,求a 1; (3)已知前3项依次为a,4,3a ,前k 项和S k =2 550,求a 及k . 解 (1)∵a 6=10,S 5=5, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =105a 1+10d =5. 解方程组得a 1=-5,d =3, ∴a 8=a 6+2d =10+2×3=16,S 8=8×(a 1+a 8)2=44.(2)设数列的前三项分别为a -d ,a ,a +d ,依题意有: ⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )+a +(a +d )=12(a -d )·a ·(a +d )=48, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a =4a (a 2-d 2)=48, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a =4d =±2. ∵d >0,∴d =2,a -d =2.∴a 1=2. (3)设公差为d ,则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a +3a =8,d =4-a ,ka +k (k -1)2d =2 550,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2,d =2,k =50或k =-51(舍去).因此,a =2,k =50.三、等差数列的性质及运用方法链接:等差数列有一些重要的性质,例如: (1)若m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q ; (2)若m +n =2p ,则a m +a n =2a p ;(3)若{a n }是等差数列,则S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k 也成等差数列.(其S k 为前k 项和)(4)若等差数列{a n }的前n 项和为S n ,等差数列{b n }的前n 项和为T n ,则a n b n =S 2n -1T 2n -1.熟练运用这些性质,可以提高解题速度,获得事半功倍的功效.例3 (1)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 9=72,求a 2+a 4+a 9的值; (2)已知等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,求证:①a n b n =S 2n -1T 2n -1;②a n b m =2m -12n -1·S 2n -1T 2m -1.(1)解 由S 9=9(a 1+a 9)2=72,∴a 1+a 9=16,∴a 1+a 9=2a 5=16,∴a 5=8,∴a 2+a 4+a 9=a 1+a 5+a 9=3a 5=24.(2)证明 ①a n b n =2a n 2b n =a 1+a 2n -1b 1+b 2n -1=(a 1+a 2n -1)2n -12(b 1+b 2n -1)2n -12=S 2n -1T 2n -1.②a n b m =2a n 2b m =a 1+a 2n -1b 1+b 2m -1=(a 1+a 2n -1)2n -12·2m -12(b 1+b 2m -1)2m -12·2n -12=2m -12n -1·S 2n -1T 2m -1.四、等差数列前n 项和的最值 方法链接:等差数列前n 项和最值问题除了用二次函数求解外,还可用下面的方法讨论:若d >0,a 1<0,S n 有最小值,需⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1≥0;若a 1>0,d <0,S n 有最大值,需⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0.n 取正整数.例4 (1)首项为正数的等差数列,前n 项和为S n ,且S 3=S 11,问n 为何值时,S n 最大?(2)等差数列{a n }中,a 1=-60,a 17=-12,求{|a n |}的前30项和及前n 项和.解 (1)设首项为a 1,公差为d ,则由题意知,d <0,点P (n ,S n )在抛物线y =d2x 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2x 上,其对称轴方程为x =7(由S 11=S 3知),故(7,S 7)是抛物线的顶点,∴n =7时,S n 最大.(2)设公差为d ,则由a 1+16d =a 17,得d =3>0,因此a n =3n -63.点Q (n ,a n )在增函数y =3x -63的图象上.令y =0则得x =21,故当n ≥22时,a n >0;当1≤n ≤21且n ∈N *时,a n ≤0, 于是|a 1|+|a 2|+…+|a 30|=-a 1-a 2-…-a 21+a 22+a 23+…+a 30 =a 1+a 2+…+a 30-2(a 1+a 2+…+a 21) =765.记T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |, 则由上面的求解过程知: 当1≤n ≤21,n ∈N *时, T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n | =-a 1-a 2-…-a n =(123-3n )n 2=-32n 2+1232n .当n >21,n ∈N *时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a 20|+|a 21|+…+|a n | =-(a 1+a 2+…+a 21)+a 22+a 23+…+a n =(a 1+a 2+…+a n )-2(a 1+a 2+…+a 21) =32n 2-1232n +1 260. ∴数列{|a n |}的前n 项和T n=⎩⎨⎧-32n 2+1232n (1≤n ≤21,n ∈N *),32n 2-1232n +1 260 (n >21,n ∈N *).五、关于等差数列的探索性问题方法链接:对于与等差数列有关的探索性问题,先由前三项成等差数列确定参数后,再利用定义验证或证明所得结论.例5 已知数列{a n }中,a 1=5且a n =2a n -1+2n -1 (n ≥2且n ∈N *). (1)求a 2,a 3的值;(2)是否存在实数λ,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +λ2n 为等差数列?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.解 (1)∵a 1=5,∴a 2=2a 1+22-1=13, a 3=2a 2+23-1=33.(2)假设存在实数λ,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +λ2n 为等差数列.则a 1+λ2,a 2+λ22,a 3+λ23成等差数列,∴2×a 2+λ22=a 1+λ2+a 3+λ23,∴13+λ2=5+λ2+33+λ8.解得λ=-1.当λ=-1时,⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +1-12n +1-⎝⎛⎭⎫a n -12n=12n +1[(a n +1-1)-2(a n -1)] =12n +1(a n +1-2a n +1) =12n +1[(2a n +2n +1-1)-2a n +1] =12n +1×2n +1=1. 综上可知,存在实数λ=-1,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +λ2为等差数列,且首项是2,公差是1.六、关于等差数列的创新型问题方法链接:关于等差数列的创新型试题,常以图表、数阵、新定义等形式出现.解决此类问题时通过对图表的观察、分析、提炼,挖掘出题目蕴含的有用信息,利用所学等差数列的有关知识加以解决.ij(1)写出a 45的值;(2)写出a ij 的计算公式.解 (1)通过观察“等差数阵”发现:第一行的首项为4,公差为3;第二行首项为7,公差为5.归纳总结出:第一列(每行的首项)是以4为首项,3为公差的等差数列,即3i +1,各行的公差是以3为首项,2为公差的等差数列,即2i +1.所以a 45在第4行,首项应为13,公差为9,进而得出a 45=49.(2)该“等差数阵”的第一行是首项为4,公差为3的等差数列:a 1j =4+3(j -1); 第二行是首项为7,公差为5的等差数列: a 2j =7+5(j -1); ……第i 行是首项为4+3(i -1),公差为2i +1的等差数列, 因此,a ij =4+3(i -1)+(2i +1)(j -1)=2ij +i +j =i (2j +1)+j .1.审题不细心,忽略细节而致错例1 首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,求公差d 的取值范围.[错解] a 10=a 1+9d =-24+9d >0,∴d >83.[点拨] 忽略了“开始”一词的含义,题目强调了第10项是该等差数列中的第一个正项,应有a 9≤0.[正解] 设a n =-24+(n -1)d , 由⎩⎪⎨⎪⎧a 9=-24+(9-1)d ≤0a 10=-24+(10-1)d >0, 解不等式得:83<d ≤3.温馨点评 审题时要细心,包括问题的细节,有时细节决定解题的成败.2.忽略公式的基本特征而致错例2 已知两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,且对一切正整数n 都有S n T n =5n +32n +7,试求a 9b 9的值. [错解] 设S n =(5n +3)k ,T n =(2n +7)k ,k ≠0, 则a 9=S 9-S 8=(5×9+3)k -(5×8+3)k =5k , b 9=T 9-T 8=(2×9+7)k -(2×8+7)k =2k ,所以a 9b 9=52.[点拨] 此解答错在根据条件S n T n =5n +32n +7,设S n =(5n +3)k ,T n =(2n +7)k ,这是把等差数列前n 项和误认为是关于n 的一次函数,没有准确把握前n 项和公式的特点.[正解] 因为{a n }和{b n }是公差不为0的等差数列, 故设S n =n (5n +3)k ,T n =n (2n +7)k ,k ≠0,则 a 9=S 9-S 8=9×(5×9+3)k -8×(5×8+3)k =88k ,b 9=T 9-T 8=9×(2×9+7)k -8×(2×8+7)k=41k ,所以a 9b 9=8841.温馨点评 等差数列的前n 项和S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n ,当d ≠0时,是关于n 的二次函数式,且常数项为零,当d =0时,S n =na 1,但是本题不属于这种情况(否则S n T n =na 1nb 1=a 1b 1与S nT n=5n +32n +7矛盾). 3.对数列的特点考虑不周全而致错例3 在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,S n 有最大值,并求出它的最大值.[错解] 设公差为d ,∵S 10=S 15,∴10×20+10×92d =15×20+15×142d ,得120d =-200,即d =-53,∴a n =20-(n -1)·53,当a n >0时,20-(n -1)·53>0,∴n <13.∴n =12时,S n 最大,S 12=12×20+12×112×⎝⎛⎭⎫-53=130.∴当n =12时,S n 有最大值S 12=130.[点拨] 解中仅解不等式a n >0是不正确的,事实上应解a n ≥0,a n +1≤0.[正解] 由a 1=20,S 10=S 15,解得公差d =-53.∵S 10=S 15,∴S 15-S 10=a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0, ∵a 11+a 15=a 12+a 14=2a 13=0,∴a 13=0. ∵公差d <0,a 1>0,∴a 1,a 2,…,a 11,a 12均为正数, 而a 14及以后各项均为负数.∴当n =12或13时,S n 有最大值为S 12=S 13=130.4.忽略题目中的隐含条件而致错例4 一个凸n 边形的各内角度数成等差数列,其最小角为120°,公差为5°,求凸n 边形的边数.[错解] 一方面凸n 边形的内角和为S n ,S n =120°n +n (n -1)2×5°.另一方面,凸n 边形内角和为(n -2)×180°.所以120n +n (n -1)2×5=(n -2)×180.化简整理得:n 2-25n +144=0. 所以n =9或n =16.即凸n 边形的边数为9或16.[点拨] 凸n 边形的每个内角都小于180°.当n =16时,最大内角为120°+15°×5°=195°>180°应该舍掉.[正解] 凸n 边形内角和为(n -2)×180°,所以120n +n (n -1)2×5=(n -2)×180解得:n =9或n =16.当n =9时,最大内角为120°+8°×5°=160°<180°; 当n =16时,最大内角为120°+15×5°=195°>180°舍去. 所以凸n 边形的边数为9.例 一个等差数列的前10项之和为100,前100项之和为10,求前110项之和. 分析 本题可从基本方法入手,先求a 1,d ,再求前110项之和,为了简化计算,也可利用等差数列前n 项和的性质.解 方法一 设等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则S n =na 1+n (n -1)2d .由已知得⎩⎨⎧10a 1+10×92d =100, ①100a 1+100×992d =10. ②①×10-②整理得d =-1150,代入①,得a 1=1 099100,∴S 110=110a 1+110×1092d=110×1 099100+110×1092×⎝⎛⎭⎫-1150=110⎝⎛⎭⎫1 099-109×11100=-110. 故此数列的前110项之和为-110. 方法二 设S n =an 2+bn . ∵S 10=100,S 100=10,∴⎩⎪⎨⎪⎧102a +10b =100,1002a +100b =10,解得⎩⎨⎧a =-11100,b =11110.∴S n =-11100n 2+11110n .∴S 110=-11100×1102+11110×110=-110.方法三 设等差数列的首项为a 1,公差为d ,则⎩⎨⎧S p =pa 1+p (p -1)2d =q , ①(p ≠q )S q=qa 1+q (q -1)2d =p . ②①-②得(p -q )a 1+(p -q )(p +q -1)2d=-(p -q ). 又p ≠q ,∴a 1+p +q -12d =-1,∴S p +q =(p +q )a 1+(p +q )(p +q -1)2d=(p +q )(-1), ∴S 110=-110.方法四 数列S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,…,S 100-S 90,S 110-S 100 成等差数列,设其公差为D .前10项的和10S 10+10×92·D =S 100=10,解得D =-22,∴S 110-S 100=S 10+(11-1)D =100+10×(-22)=-120. ∴S 110=-120+S 100=-110.方法五 ∵S 100-S 10=a 11+a 12+…+a 100 =90(a 11+a 100)2=90(a 1+a 110)2.又S 100-S 10=10-100=-90,∴a 1+a 110=-2.∴S 110=110(a 1+a 110)2=-110.1.已知等差数列{a n }中,a 3a 7=-16,a 4+a 6=0,求{a n }的前n 项和S n . 解 设{a n }的公差为d ,则 ⎩⎪⎨⎪⎧(a 1+2d )(a 1+6d )=-16,a 1+3d +a 1+5d =0, 即⎩⎪⎨⎪⎧ a 21+8da 1+12d 2=-16,a 1=-4d , 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-8,d =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,d =-2.因此S n =-8n +n (n -1)=n (n -9), 或S n =8n -n (n -1)=-n (n -9).2.设{a n }是公差不为零的等差数列,S n 为其前n 项和,满足a 22+a 23=a 24+a 25,S 7=7. (1)求数列{a n }的通项公式及前n 项和S n ;(2)试求所有的正整数m ,使得a m a m +1a m +2为数列{a n }中的项.解 (1)由题意,设等差数列{a n }的通项公式为 a n =a 1+(n -1)d ,d ≠0.由a 22+a 23=a 24+a 25得a 22-a 25=a 24-a 23,由性质得-3d (a 4+a 3)=d (a 4+a 3),因为d ≠0 所以a 4+a 3=0,即2a 1+5d =0.① 又因为S 7=7,所以a 1+3d =1.② 由①②可得a 1=-5,d =2.所以数列{a n }的通项公式a n =2n -7,S n =na 1+n (n -1)2d =n 2-6n .(2)因为a m a m +1a m +2=(a m +2-4)(a m +2-2)a m +2=a m +2-6+8a m +2为数列{a n }中的项,故8a m +2为整数. 又由(1)知a m +2为奇数,所以a m+2=2m-3=±1,即m=1,2.经检验,符合题意的正整数只有m=2.赏析试题考查了等差数列的有关知识,起点较低,落点较高,难度控制得恰到好处.第(2)问要求考生有一定的分析问题解决问题的能力.。
2020年高中数学 人教A版 必修5 课后作业本《等差数列的性质》(含答案解析)
2020年高中数学 人教A 版 必修5 课后作业本《等差数列的性质》一、选择题1.在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6=( )A .-1B .0C .1D .62.已知等差数列{a n },则使数列{b n }一定为等差数列的是( )A .b n =-a nB .b n =aC .b n =D .b n =2n an 1an3.在等差数列{a n }中,若a 2=1,a 6=-1,则a 4=( )A .-1B .1C .0D .-124.等差数列{a n }的公差d<0,且a 2·a 4=12,a 2+a 4=8,则数列{a n }的通项公式是( )A .a n =2n-2(n ∈N *)B .a n =2n +4(n ∈N *)C .a n =-2n +12(n ∈N *)D .a n =-2n +10(n ∈N *)5.如果数列{a n }是等差数列,则下列式子一定成立的有( )A .a 1+a 8<a 4+a 5B .a 1+a 8=a 4+a 5C .a 1+a 8>a 4+a 5D .a 1a 8=a 4a 56.已知数列{a n }为等差数列且a 1+a 7+a 13=4π,则tan(a 2+a 12)的值为( )A. B .± C .- D .-333337.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 25二、填空题8.等差数列{a n }中,a 15=33,a 25=66,则a 35=________.9.在等差数列{a n }中,a 3+a 7=37,则a 2+a 4+a 6+a 8=________.10.在等差数列{a n }中,若a 5=a ,a 10=b ,则a 15=________.11.数列{a n }满足递推关系a n =3a n-1+3n -1(n ∈N *,n≥2),a 1=5,则使得数列为等差数列{an +m 3n }的实数m 的值为________.12.若m≠n,两个等差数列m ,a 1,a 2,n 与m ,b 1,b 2,b 3,n 的公差分别为d 1和d 2,则的值d1d2为______.三、解答题13.梯子的最高一级宽33 cm ,最低一级宽110 cm ,中间还有10级,各级宽度依次成等差数列,计算中间各级的宽度.14.若三个数a-4,a +2,26-2a 适当排列后构成递增等差数列,求a 的值和相应的数列.15.两个等差数列5,8,11,…和3,7,11,…都有100项,问它们有多少个共同的项?16.已知数列{a n}的通项公式为a n=pn2+qn(常数p,q∈R).(1)当p和q满足什么条件时,数列{a n}是等差数列?(2)求证:对任意的实数p和q,数列{a n+1-a n}都是等差数列.答案解析1.答案为:B ;解析:由等差数列的性质得a 6=2a 4-a 2=2×2-4=0,选B.2.答案为:A ;解析:∵数列{a n }是等差数列,∴a n +1-a n =d(常数).对于A ,b n +1-b n =a n -a n +1=-d ,正确;对于B 不一定正确,如a n =n ,则b n =a =n 2,2n 显然不是等差数列;对于C 和D ,及不一定有意义,故选A.an 1an3.答案为:C ;解析:∵2a 4=a 2+a 6=1-1=0,∴a 4=0.4.答案为:D ;解析:由Error!⇒Error!⇒Error!∴a n =a 1+(n-1)d=8+(n-1)·(-2)=-2n +10.5.答案为:B ;解析:由等差数列的性质有a 1+a 8=a 4+a 5,故选B.6.答案为:D ;解析:由等差数列的性质得a 1+a 7+a 13=3a 7=4π,∴a 7=.∴tan(a 2+a 12)=tan(2a 7)=tan =tan =-.4π38π32π337.答案为:B ;解析:由等差数列的性质知a 1+a 2+…+a 10=5(a 5+a 6)=5×4=20,从而log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=log 2220=20.8.答案为:99;解析:由a 25是a 15与a 35的等差中项知2a 25=a 15+a 35,∴a 35=2a 25-a 15=2×66-33=99.9.答案为:74;解析:由等差数列的性质可知,a 2+a 8=a 4+a 6=a 3+a 7,∴a 2+a 4+a 6+a 8=37×2=74.10.答案为:2b-a ;解析:设数列{a n }的公差为d.法一:由题意知Error!解得Error!∴a 15=a 1+14d=+14×=2b-a.9a -4b 5b -a 5法二:d==,∴a 15=a 10+5d=b +5×=2b-a.a10-a510-5b -a 5b -a 5法三:∵a 5,a 10,a 15成等差数列,∴a 5+a 15=2a 10.∴a 15=2a 10-a 5=2b-a.11.答案为:-;12解析:由题设知-=-==1-为常an +m 3n an -1+m 3n -13an -1+3n -1+m 3n an -1+m 3n -13n -1-2m 3n 1+2m 3n数,则1+2m=0,故m=-.1212.答案为:;43解析:n-m=3d 1,d 1=(n-m).又n-m=4d 2,d 2=(n-m).∴==.1314d1d213· n -m 14· n -m 4313.解:由题意可设最低一级宽度为a 1,梯子的宽度依次成等差数列,设为{a n },依题意a 12=33,由a 12=a 1+(12-1)d ⇒33=110+11d ,∴d=-7,∴a n =110+(n-1)×(-7),∴a 2=103,a 3=96,a 4=89,a 5=82,a 6=75,a 7=68,a 8=61,a 9=54,a 10=47,a 11=40,故梯子中间各级的宽度依次为103,96,89,82,75,68,61,54,47,40.14.解:显然a-4<a +2,(1)若a-4,a +2,26-2a 成等差数列,则(a-4)+(26-2a)=2(a +2),∴a=6,相应的等差数列为:2,8,14.(2)若a-4,26-2a ,a +2成等差数列,则 (a-4)+(a +2)=2(26-2a),∴a=9,相应的等差数列为:5,8,11.(3)若26-2a ,a-4,a +2成等差数列,则(26-2a)+(a +2)=2(a-4),∴a=12,相应的等差数列为:2,8,14.15.解:设两个数列分别为{a n }与{b k }.则a 1=5,d 1=8-5=3,通项公式a n =5+(n-1)·3=3n +2;b 1=3,d 2=7-3=4,通项公式b k =3+(k-1)·4=4k-1.设数列{a n }的第n 项与{b k }的第k 项相同,即a n =b k ,也就是3n +2=4k-1,∴n=k-1,而n ∈N *,k ∈N *,43∴k 必须为3的倍数,设k=3r(r ∈N *),得n=4r-1.由条件知Error!解得≤r≤.121014又r ∈N *,∴1≤r≤25(r∈N *).∴共有25个共同的项.16.解:(1)设数列{a n}是等差数列,则a n+1-a n=[p(n+1)2+q(n+1)]-(pn2+qn)=2pn+p+q,若2pn+p+q是一个与n无关的常数,则2p=0,即p=0,q∈R.∴当p=0,q∈R时,数列{a n}是等差数列.(2)证明:∵a n+1-a n=2pn+p+q,∴a n+2-a n+1=2p(n+1)+p+q,∴(a n+2-a n+1)-(a n+1-a n)=[2p(n+1)+p+q]-(2pn+p+q)=2p(常数).∴对任意的实数p和q,数列{a n+1-a n}都是等差数列.。
经典等差数列性质练习题(含答案)讲解学习
等差数列基础习题选(附有详细解答)一.选择题(共26小题)1.已知等差数列{a n}中,a3=9,a9=3,则公差d的值为()A.B.1C.D.﹣12.已知数列{a n}的通项公式是a n=2n+5,则此数列是()A.以7为首项,公差为2的等差数列B.以7为首项,公差为5的等差数列C.以5为首项,公差为2的等差数列D.不是等差数列3.在等差数列{a n}中,a1=13,a3=12,若a n=2,则n等于()A.23 B.24 C.25 D.264.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=6,a4=8,则公差d=()A.一1 B.2C.3D.一25.两个数1与5的等差中项是()A.1B.3C.2D.6.一个首项为23,公差为整数的等差数列,如果前六项均为正数,第七项起为负数,则它的公差是()A.﹣2 B.﹣3 C.﹣4 D.﹣57.(2012•福建)等差数列{a n}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{a n}的公差为()A.1B.2C.3D.48.数列的首项为3,为等差数列且,若,,则=()A.0B.8C.3D.119.已知两个等差数列5,8,11,…和3,7,11,…都有100项,则它们的公共项的个数为()A.25 B.24 C.20 D.1910.设S n为等差数列{a n}的前n项和,若满足a n=a n﹣1+2(n≥2),且S3=9,则a1=()A.5B.3C.﹣1 D.111.(2005•黑龙江)如果数列{a n}是等差数列,则()A.a1+a8>a4+a5B.a1+a8=a4+a5C.a1+a8<a4+a5D.a1a8=a4a5 12.(2004•福建)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若=()A.1B.﹣1 C.2D.A.﹣1 B.1C.3D.714.在等差数列{a n}中,a2=4,a6=12,,那么数列{}的前n项和等于()A.B.C.D.15.已知S n为等差数列{a n}的前n项的和,a2+a5=4,S7=21,则a7的值为()A.6B.7C.8D.916.已知数列{a n}为等差数列,a1+a3+a5=15,a4=7,则s6的值为()A.30 B.35 C.36 D.24 17.(2012•营口)等差数列{a n}的公差d<0,且,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6 D.6或718.(2012•辽宁)在等差数列{a n}中,已知a4+a8=16,则该数列前11项和S11=()A.58 B.88 C.143 D.17619.已知数列{a n}等差数列,且a1+a3+a5+a7+a9=10,a2+a4+a6+a8+a10=20,则a4=()A.﹣1 B.0C.1D.220.(理)已知数列{a n}的前n项和S n=n2﹣8n,第k项满足4<a k<7,则k=()A.6B.7C.8D.921.数列a n的前n项和为S n,若S n=2n2﹣17n,则当S n取得最小值时n的值为()A.4或5 B.5或6 C.4D.522.等差数列{a n}中,a n=2n﹣4,则S4等于()A.12 B.10 C.8D.423.若{a n}为等差数列,a3=4,a8=19,则数列{a n}的前10项和为()A.230 B.140 C.115 D.9524.等差数列{a n}中,a3+a8=5,则前10项和S10=()A.5B.25 C.50 D.10025.设S n是公差不为0的等差数列{a n}的前n项和,且S1,S2,S4成等比数列,则等于()A.1B.2C.3D.4A.第10项B.第11项C.第10项或11项D.第12项二.填空题(共4小题)27.如果数列{a n}满足:=_________.28.如果f(n+1)=f(n)+1(n=1,2,3…),且f(1)=2,则f(100)=_________.29.等差数列{a n}的前n项的和,则数列{|a n|}的前10项之和为_________.30.已知{a n}是一个公差大于0的等差数列,且满足a3a6=55,a2+a7=16.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式:(Ⅱ)若数列{a n}和数列{b n}满足等式:a n==(n为正整数),求数列{b n}的前n项和S n.参考答案与试题解析一.选择题(共26小题)1.已知等差数列{a n}中,a3=9,a9=3,则公差d的值为()A.B.1C.D.﹣1考点:等差数列.专题:计算题.分析:本题可由题意,构造方程组,解出该方程组即可得到答案.解答:解:等差数列{a n}中,a3=9,a9=3,由等差数列的通项公式,可得解得,即等差数列的公差d=﹣1.故选D点评:本题为等差数列的基本运算,只需构造方程组即可解决,数基础题.A.以7为首项,公差为2的等差数列B.以7为首项,公差为5的等差数列C.以5为首项,公差为2的等差数列D.不是等差数列考点:等差数列.专题:计算题.分析:直接根据数列{a n}的通项公式是a n=2n+5求出首项,再把相邻两项作差求出公差即可得出结论.解答:解:因为a n=2n+5,所以a1=2×1+5=7;a n+1﹣a n=2(n+1)+5﹣(2n+5)=2.故此数列是以7为首项,公差为2的等差数列.故选A.点评:本题主要考查等差数列的通项公式的应用.如果已知数列的通项公式,可以求出数列中的任意一项.3.在等差数列{a n}中,a1=13,a3=12,若a n=2,则n等于()A.23 B.24 C.25 D.26考点:等差数列.专题:综合题.分析:根据a1=13,a3=12,利用等差数列的通项公式求得d的值,然后根据首项和公差写出数列的通项公式,让其等于2得到关于n的方程,求出方程的解即可得到n的值.解答:解:由题意得a3=a1+2d=12,把a1=13代入求得d=﹣,则a n=13﹣(n﹣1)=﹣n+=2,解得n=23故选A点评:此题考查学生灵活运用等差数列的通项公式化简求值,是一道基础题.4.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=6,a4=8,则公差d=()A.一1 B.2C.3D.一2考点:等差数列.专题:计算题.分析:根据等差数列的前三项之和是6,得到这个数列的第二项是2,这样已知等差数列的;两项,根据等差数列的通项公式,得到数列的公差.解答:解:∵等差数列{a n}的前n项和为S n,S3=6,∴a2=2∵a4=8,∴8=2+2d∴d=3,故选C.点评:本题考查等差数列的通项,这是一个基础题,解题时注意应用数列的性质,即前三项的和等于第二项的三倍,这样可以简化题目的运算.5.两个数1与5的等差中项是()A.1B.3C.2D.考点:等差数列.专题:计算题.分析:由于a,b的等差中项为,由此可求出1与5的等差中项.解答:解:1与5的等差中项为:=3,故选B.点评:本题考查两个数的等差中项,牢记公式a,b的等差中项为:是解题的关键,属基础题.6.一个首项为23,公差为整数的等差数列,如果前六项均为正数,第七项起为负数,则它的公差是()A.﹣2 B.﹣3 C.﹣4 D.﹣5考点:等差数列.专题:计算题.分析:设等差数列{a n}的公差为d,因为数列前六项均为正数,第七项起为负数,所以,结合公差为整数进而求出数列的公差.解答:解:设等差数列{a n}的公差为d,所以a6=23+5d,a7=23+6d,又因为数列前六项均为正数,第七项起为负数,所以,因为数列是公差为整数的等差数列,所以d=﹣4.故选C.点评:解决此类问题的关键是熟练掌握等差数列的通项公式,并且结合正确的运算.7.(2012•福建)等差数列{a n}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{a n}的公差为()A.1B.2C.3D.4考点:等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:设数列{a n}的公差为d,则由题意可得2a1+4d=10,a1+3d=7,由此解得d的值.解答:解:设数列{a n}的公差为d,则由a1+a5=10,a4=7,可得2a1+4d=10,a1+3d=7,解得d=2,故选B.点评:本题主要考查等差数列的通项公式的应用,属于基础题.8.数列的首项为3,为等差数列且,若,,则=()A.0B.8C.3D.11考点:等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:先确定等差数列的通项,再利用,我们可以求得的值.解答:解:∵为等差数列,,,∴∴b n=b3+(n﹣3)×2=2n﹣8∵∴b8=a8﹣a1∵数列的首项为3∴2×8﹣8=a8﹣3,∴a8=11.故选D点评:本题考查等差数列的通项公式的应用,由等差数列的任意两项,我们可以求出数列的通项,是基础题.9.已知两个等差数列5,8,11,…和3,7,11,…都有100项,则它们的公共项的个数为()A.25 B.24 C.20 D.19考点:等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:(法一):根据两个等差数列的相同的项按原来的先后次序组成一个等差数列,且公差为原来两个公差的最小公倍数求解,(法二)由条件可知两个等差数列的通项公式,可用不定方程的求解方法来求解.解答:解法一:设两个数列相同的项按原来的前后次序组成的新数列为{a n},则a1=11∵数列5,8,11,…与3,7,11,…公差分别为3与4,∴{a n}的公差d=3×4=12,∴a n=11+12(n﹣1)=12n﹣1.又∵5,8,11,…与3,7,11,…的第100项分别是302与399,∴a n=12n﹣1≤302,即n≤25.5.又∵n∈N*,∴两个数列有25个相同的项.故选A解法二:设5,8,11,与3,7,11,分别为{a n}与{b n},则a n=3n+2,b n=4n﹣1.设{a n}中的第n项与{b n}中的第m项相同,即3n+2=4m﹣1,∴n=m﹣1.又m、n∈N*,可设m=3r(r∈N*),得n=4r﹣1.根据题意得1≤3r≤100 1≤4r﹣1≤100 解得≤r≤∵r∈N*从而有25个相同的项故选A点评:解法一利用了等差数列的性质,解法二利用了不定方程的求解方法,对学生的运算能力及逻辑思维能力的要求较高.10.设S n为等差数列{a n}的前n项和,若满足a n=a n﹣1+2(n≥2),且S3=9,则a1=()A.5B.3C.﹣1 D.1考点:等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:根据递推公式求出公差为2,再由S3=9以及前n项和公式求出a1的值.解答:解:∵a n=a n﹣1+2(n≥2),∴a n﹣a n﹣1=2(n≥2),∴等差数列{a n}的公差是2,由S3=3a1+=9解得,a1=1.故选D.点评:本题考查了等差数列的定义,以及前n项和公式的应用,即根据代入公式进行求解.A.a1+a8>a4+a5B.a1+a8=a4+a5C.a1+a8<a4+a5D.a1a8=a4a5考点:等差数列的性质.分析:用通项公式来寻求a1+a8与a4+a5的关系.解答:解:∵a1+a8﹣(a4+a5)=2a1+7d﹣(2a1+7d)=0∴a1+a8=a4+a5∴故选B点评:本题主要考查等差数列通项公式,来证明等差数列的性质.12.(2004•福建)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若=()A.1B.﹣1 C.2D.考点:等差数列的性质.专题:计算题.分析:充分利用等差数列前n项和与某些特殊项之间的关系解题.解答:解:设等差数列{a n}的首项为a1,由等差数列的性质可得a1+a9=2a5,a1+a5=2a3,∴====1,故选A.点评:本题主要考查等差数列的性质、等差数列的前n项和公式以及等差中项的综合应用,已知等差数列{a n}的前n项和为S n,则有如下关系S2n﹣1=(2n﹣1)a n.13.(2009•安徽)已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20等于()A.﹣1 B.1C.3D.7考点:等差数列的性质.专题:计算题.分析:根据已知条件和等差中项的性质可分别求得a3和a4的值,进而求得数列的公差,最后利用等差数列的通项公式求得答案.解答:解:由已知得a1+a3+a5=3a3=105,a2+a4+a6=3a4=99,∴a3=35,a4=33,∴d=a4﹣a3=﹣2.∴a20=a3+17d=35+(﹣2)×17=1.故选B点评:本题主要考查了等差数列的性质和等差数列的通项公式的应用.解题的关键是利用等差数列中等差中项的性质求得a3和a4.14.在等差数列{a n}中,a2=4,a6=12,,那么数列{}的前n项和等于()A.B.C.D.考点:数列的求和;等差数列的性质.专题:计算题.分析:求出等差数列的通项,要求的和是一个等差数列与一个等比数列的积构成的数列,利用错位相减法求出数列的前n项的和.解答:解:∵等差数列{a n}中,a2=4,a6=12;∴公差d=;∴a n=a2+(n﹣2)×2=2n;∴;∴的前n项和,=两式相减得=∴故选B点评:求数列的前n项的和,先判断通项的特点,据通项的特点选择合适的求和方法.15.已知S n为等差数列{a n}的前n项的和,a2+a5=4,S7=21,则a7的值为()A.6B.7C.8D.9考点:等差数列的性质.专题:计算题.分析:由a2+a5=4,S7=21根据等差数列的性质可得a3+a4=a1+a6=4①,根据等差数列的前n项和公式可得,,联立可求d,a1,代入等差数列的通项公式可求解答:解:等差数列{a n}中,a2+a5=4,S7=21根据等差数列的性质可得a3+a4=a1+a6=4①根据等差数列的前n项和公式可得,所以a1+a7=6②②﹣①可得d=2,a1=﹣3所以a7=9故选D点评:本题主要考查了等差数列的前n项和公式及等差数列的性质的综合应用,属于基础试题.16.已知数列{a n}为等差数列,a1+a3+a5=15,a4=7,则s6的值为()A.30 B.35 C.36 D.24考点:等差数列的性质.专题:计算题.分析:利用等差中项的性质求得a3的值,进而利用a1+a6=a3+a4求得a1+a6的值,代入等差数列的求和公式中求得答案.解答:解:a1+a3+a5=3a3=15,∴a3=5∴a1+a6=a3+a4=12∴s6=×6=36故选C点评:本题主要考查了等差数列的性质.特别是等差中项的性质.17.(2012•营口)等差数列{a n}的公差d<0,且,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6 D.6或7考点:等差数列的前n项和;等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:由,知a1+a11=0.由此能求出数列{a n}的前n项和S n取得最大值时的项数n.解答:解:由,知a1+a11=0.∴a6=0,故选C.点评:本题主要考查等差数列的性质,求和公式.要求学生能够运用性质简化计算.18.(2012•辽宁)在等差数列{a n}中,已知a4+a8=16,则该数列前11项和S11=()A.58 B.88 C.143 D.176考点:等差数列的性质;等差数列的前n项和.专题:计算题.分析:根据等差数列的定义和性质得a1+a11=a4+a8=16,再由S11=运算求得结果.解答:解:∵在等差数列{a n}中,已知a4+a8=16,∴a1+a11=a4+a8=16,∴S11==88,故选B.点评:本题主要考查等差数列的定义和性质,等差数列的前n项和公式的应用,属于中档题.A.﹣1 B.0C.1D.2考点:等差数列的通项公式;等差数列的前n项和.专题:计算题.分析:由等差数列得性质可得:5a5=10,即a5=2.同理可得5a6=20,a6=4,再由等差中项可知:a4=2a5﹣a6=0解答:解:由等差数列得性质可得:a1+a9=a3+a7=2a5,又a1+a3+a5+a7+a9=10,故5a5=10,即a5=2.同理可得5a6=20,a6=4.再由等差中项可知:a4=2a5﹣a6=0故选B点评:本题考查等差数列的性质及等差中项,熟练利用性质是解决问题的关键,属基础题.20.(理)已知数列{a n}的前n项和S n=n2﹣8n,第k项满足4<a k<7,则k=()A.6B.7C.8D.9考点:等差数列的通项公式;等差数列的前n项和.专题:计算题.分析:先利用公式a n=求出a n,再由第k项满足4<a k<7,建立不等式,求出k的值.解答:解:a n==∵n=1时适合a n=2n﹣9,∴a n=2n﹣9.∵4<a k<7,∴4<2k﹣9<7,∴<k<8,又∵k∈N+,∴k=7,故选B.点评:本题考查数列的通项公式的求法,解题时要注意公式a n=的合理运用,属于基础题.21.数列a n的前n项和为S n,若S n=2n2﹣17n,则当S n取得最小值时n的值为()A.4或5 B.5或6 C.4D.5考点:等差数列的前n项和.专题:计算题.分析:把数列的前n项的和S n看作是关于n的二次函数,把关系式配方后,又根据n为正整数,即可得到S n取得最小值时n的值.解答:解:因为S n=2n2﹣17n=2﹣,又n为正整数,所以当n=4时,S n取得最小值.故选C点评:此题考查学生利用函数思想解决实际问题的能力,是一道基础题.A.12 B.10 C.8D.4考点:等差数列的前n项和.专题:计算题.分析:利用等差数列{a n}中,a n=2n﹣4,先求出a1,d,再由等差数列的前n项和公式求S4.解答:解:∵等差数列{a n}中,a n=2n﹣4,∴a1=2﹣4=﹣2,a2=4﹣4=0,d=0﹣(﹣2)=2,∴S4=4a1+=4×(﹣2)+4×3=4.故选D.点评:本题考查等差数列的前n项和公式的应用,是基础题.解题时要认真审题,注意先由通项公式求出首项和公差,再求前四项和.23.若{a n}为等差数列,a3=4,a8=19,则数列{a n}的前10项和为()A.230 B.140 C.115 D.95考点:等差数列的前n项和.专题:综合题.分析:分别利用等差数列的通项公式化简已知的两个等式,得到①和②,联立即可求出首项和公差,然后利用求出的首项和公差,根据公差数列的前n项和的公式即可求出数列前10项的和.解答:解:a3=a1+2d=4①,a8=a1+7d=19②,②﹣①得5d=15,解得d=3,把d=3代入①求得a1=﹣2,所以S10=10×(﹣2)+×3=115故选C.点评:此题考查学生灵活运用等差数列的通项公式及前n项和的公式化简求值,是一道基础题.24.等差数列{a n}中,a3+a8=5,则前10项和S10=()A.5B.25 C.50 D.100考点:等差数列的前n项和;等差数列的性质.专题:计算题.分析:根据条件并利用等差数列的定义和性质可得a1+a10=5,代入前10项和S10 =运算求得结果.解答:解:等差数列{a n}中,a3+a8=5,∴a1+a10=5,∴前10项和S10 ==25,故选B.点评:本题主要考查等差数列的定义和性质,以及前n项和公式的应用,求得a1+a10=5,是解题的关键,属于基础题.25.设S n是公差不为0的等差数列{a n}的前n项和,且S1,S2,S4成等比数列,则等于()A.1B.2C.3D.4考点:等差数列的前n项和.专题:计算题.分析:由S1,S2,S4成等比数列,根据等比数列的性质得到S22=S1S4,然后利用等差数列的前n项和的公式分别表示出各项后,代入即可得到首项和公差的关系式,根据公差不为0,即可求出公差与首项的关系并解出公差d,然后把所求的式子利用等差数列的通项公式化简后,把公差d的关系式代入即可求出比值.解答:解:由S1,S2,S4成等比数列,∴(2a1+d)2=a1(4a1+6d).∵d≠0,∴d=2a1.∴===3.故选C点评:此题考查学生掌握等比数列的性质,灵活运用等差数列的通项公式及前n项和的公式化简求值,是一道综合题.26.设a n=﹣2n+21,则数列{a n}从首项到第几项的和最大()A.第10项B.第11项C.第10项或11项D.第12项考点:等差数列的前n项和;二次函数的性质.专题:转化思想.分析:方法一:由a n,令n=1求出数列的首项,利用a n﹣a n﹣1等于一个常数,得到此数列为等差数列,然后根据求出的首项和公差写出等差数列的前n项和的公式,得到前n项的和与n成二次函数关系,其图象为开口向下的抛物线,当n=﹣时,前n项的和有最大值,即可得到正确答案;方法二:令a n大于等于0,列出关于n的不等式,求出不等式的解集即可得到n的范围,在n的范围中找出最大的正整数解,从这项以后的各项都为负数,即可得到正确答案.解答:解:方法一:由a n=﹣2n+21,得到首项a1=﹣2+21=19,a n﹣1=﹣2(n﹣1)+21=﹣2n+23,则a n﹣a n﹣1=(﹣2n+21)﹣(﹣2n+23)=﹣2,(n>1,n∈N+),所以此数列是首项为19,公差为﹣2的等差数列,则S n=19n+•(﹣2)=﹣n2+20n,为开口向下的抛物线,当n=﹣=10时,S n最大.所以数列{a n}从首项到第10项和最大.方法二:令a n=﹣2n+21≥0,解得n≤,因为n取正整数,所以n的最大值为10,所以此数列从首项到第10项的和都为正数,从第11项开始为负数,则数列{a n}从首项到第10项的和最大.故选A点评:此题的思路可以先确定此数列为等差数列,根据等差数列的前n项和的公式及二次函数求最值的方法得到n 的值;也可以直接令a n≥0,求出解集中的最大正整数解,要求学生一题多解.二.填空题(共4小题)27.如果数列{a n}满足:=.考点:数列递推式;等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:根据所给的数列的递推式,看出数列是一个等差数列,根据所给的原来数列的首项看出等差数列的首项,根据等差数列的通项公式写出数列,进一步得到结果.解答:解:∵根据所给的数列的递推式∴数列{}是一个公差是5的等差数列,∵a1=3,∴=,∴数列的通项是∴故答案为:点评:本题看出数列的递推式和数列的通项公式,本题解题的关键是确定数列是一个等差数列,利用等差数列的通项公式写出通项,本题是一个中档题目.28.如果f(n+1)=f(n)+1(n=1,2,3…),且f(1)=2,则f(100)=101.考点:数列递推式;等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:由f(n+1)=f(n)+1,x∈N+,f(1)=2,依次令n=1,2,3,…,总结规律得到f(n)=n+1,由此能够求出f(100).解答:解:∵f(n+1)=f(n)+1,x∈N+,f(1)=2,∴f(2)=f(1)+1=2+1=3,f(3)=f(2)+1=3+1=4,f(4)=f(3)+1=4+1=5,…∴f(n)=n+1,∴f(100)=100+1=101.故答案为:101.点评:本题考查数列的递推公式的应用,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.29.等差数列{a n}的前n项的和,则数列{|a n|}的前10项之和为58.考点:数列的求和;等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:先求出等差数列的前两项,可得通项公式为a n=7﹣2n,从而得到n≤3时,|a n|=7﹣2n,当n>3时,|a n|= 2n﹣7.分别求出前3项的和、第4项到第10项的和,相加即得所求.解答:解:由于等差数列{an}的前n项的和,故a1=s1=5,∴a2=s2﹣s1=8﹣5=3,故公差d=﹣2,故a n=5+(n﹣1)(﹣2)=7﹣2n.当n≤3时,|a n|=7﹣2n,当n>3时,|a n|=2n﹣7.故前10项之和为a1+a2+a3﹣a4﹣a5﹣…﹣a10=+=9+49=58,故答案为58.点评:本题主要考查等差数列的通项公式,前n项和公式及其应用,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.30.已知{a n}是一个公差大于0的等差数列,且满足a3a6=55,a2+a7=16.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式:(Ⅱ)若数列{a n}和数列{b n}满足等式:a n==(n为正整数),求数列{b n}的前n项和S n.考点:数列的求和;等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:(1)将已知条件a3a6=55,a2+a7=16,利用等差数列的通项公式用首项与公差表示,列出方程组,求出首项与公差,进一步求出数列{a n}的通项公式(2)将已知等式仿写出一个新等式,两个式子相减求出数列{b n}的通项,利用等比数列的前n项和公式求出数列{b n}的前n项和S n.解答:解(1)解:设等差数列{a n} 的公差为d,则依题设d>0由a2+a7=16.得2a1+7d=16①由a3•a6=55,得(a1+2d)(a1+5d)=55 ②由①得2a1=16﹣7d 将其代入②得(16﹣3d)(16+3d)=220.即256﹣9d2=220∴d2=4,又d>0,∴d=2,代入①得a1=1∴a n=1+(n﹣1)•2=2n﹣1所以a n=2n﹣1(2)令c n=,则有a n=c1+c2+…+c n,a n+1=c1+c2+…+c n﹣1两式相减得a n+1﹣a n=c n+1,由(1)得a1=1,a n+1﹣a n=2∴c n+1=2,c n=2(n≥2),即当n≥2时,b n=2n+1又当n=1时,b1=2a1=2∴b n=<BR>于是S n=b1+b2+b3…+b n=2+23+24+…+2n+1=2+22+23+24+…+2n+1﹣4=﹣6,即S n=2n+2﹣6点评:求一个数列的前n项和应该先求出数列的通项,利用通项的特点,然后选择合适的求和的方法.。
高中数学必修5:等差数列及其性质 知识点及经典例题(含答案)
等差数列及其性质【知识概述】1.定义: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,那么这个数列叫做等差数列.这个常数叫做等差数列的公差,公差常用字母d 表示,即*1(,2)n n a a d n N n --=∈≥.2.通项公式:1(1)n a a n d =+-()n N *∈3.前n 项和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d +-=+= 4.递推公式:+1+n n a a d =()n N *∈5.中项公式:若b a 、、M 成等差数列,则2M +a b =,称M 为b a 、的等差中项, 即+M 2a b =;若数列{}n a 是等差数列,则n 112+(2)n n a a a n -+=≥. 6.等差数列的简单性质:)N (*∈k q p n m 、、、、(1)若m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+;(2)2m n p +=,则2m n p a a a +=;(3)112m m m a a a -+=+;2+m m k m k a a a -+=(4)()m n a a m n d =+-;(5)21(21)m m S m a -=-;(6)232,,m m m m m S S S S S --仍为等差数列.(7)()()n S f n an b f n n ==+⇔是n 的一次函数{}()n S f n n ⎧⎫⇔=⎨⎬⎩⎭成等差数列. (8)数列}{n a 为等差数列2n S an bn ⇔=+是n 的二次函数且常数项为零.【学前诊断】1.[难度] 易已知等差数列}{n a 中,(1)若12497,1,16a a a a 则==+= ;(2) 若1232,13,a a a =+= 则456a a a ++= .2.[难度] 中已知数列{}n a 是等差数列,(1)若471017a a a ++=,45612131477a a a a a a ++++++=且k a =13,则k =________________.(2)若公差为-2,且,509741=+++a a a 则=++++99963a a a a .3.[难度] 中已知等差数列{}n a 的前n 项和为,n S(1)若.__________,4,8134111073==-=-+S a a a a a 则(2)若242,10,S S ==6S = .【经典例题】例1.在等差数列{}n a 中,259,33,a a ==求8a .例2.n S 设表示等差数列{}n a 的前n 项和,且918,240,n S S ==若 430(9)n a n -=>,求n 的值.例3.在等差数列{}n a 中,230,100m m S S ==,3m S 求. 例4.已知数列{}n a 是一个等差数列,且251,5,n a a S ==-为其前n 项和.(1)求 {}n a 的通项n a ;(2)求n S 的最大值及相应的n 值;(3)12+n n T a a a =++….【本课总结】1.有关等差数列的计算问题一般有两种方法:基本量法:一个等差数列可以由首项1a 和公差d 完全确定,而首项1a 和公差d 又可以用其它两个独立的条件取代,因此在等差数列的有关计算中,可以依据方程思想,只要给出两个独立条件,就可以列方程组求出1a d 、,将问题转化为等差数列中的两个基本量1a d 、进行计算,可以说基本量法是万能大法.性质法: 数列简单性质的使用可以简化运算,如果能恰当的使用数列性质,就可以绕开经过首项1a 的独木桥,获得简洁明快的解题方法,解题时需充分关注角标之间的关系,注意挖掘题目中的隐含条件, 隐含条件发掘的越深刻,获得的解题方法就越优秀.2.证明或判断数列为等差数列主要有以下几种方法:①定义法:1n n a a d +-=恒成立{}n a ⇔成等差数列;②通项法:通项公式n a pn q =+是n 的一次函数{}n a ⇔成等差数列;③前n 项和法:前n 项和2n S pn qn =+是n 的二次函数且常数项为零{}n a ⇔成等差数列;④中项法:211n n n n a a a a +++-=-,即122n n n a a a ++=+{}n a ⇔成等差数列;3.求等差数列前n 项和的最值问题,常用途径有:①二次函数法:用求二次函数最值的方法求n S 的最大值,但要注意*n ∈N ;②图象法:利用二次函数图象的对称性,数形结合求n S 的最值;③通项法:利用等差数列的通项公式,重在考查数列的变化规律,对无穷等差数列{}n a , 其前n 项和n S 有如下几种情况:(i )当10,0a d ><时,若满足0n a ≥的最大自然数为N ,则n S 的最大值为N S ; (ii )当10,0a d <>时,若满足0n a ≤的最大自然数为N ,则n S 的最小值为N S ;(iii )当10,0a d >>时,n S 无最大值;(iv )当10,0a d <<时,n S 无最小值.【活学活用】1.[难度] 中等差数列}{n a 中,(1)若,36,31001==a a 则=+983a a ;(2)若262,162a a ==,则10a = ;(3)若,4,126473-=+-=a a a a 则n a = .2. [难度] 中设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,(1)若39S =,636S =,则789a a a ++= ;(2)若102030,100,S S ==则30S = .3. [难度] 难已知数列{}n a 的通项为215n a n =-,前n 项和为n S .(1)当n 为多少时,n S 取最小值、n S 取最小值;(2)求201220T a a a =+++,并求12n n T a a a =+++.。
[精品]新人教A版必修五高中数学强化习题2.3.2等差数列前n项和的性质与应用和答案
课时训练10 等差数列前n项和的性质与应用一、等差数列前n项和性质的应用1.等差数列{a n}的前n项和为S n,若S2=2,S4=10,则S6等于()A.12B.18C.24D.42答案:C解析:S2,S4-S2,S6-S4成等差数列,即2,8,S6-10成等差数列,S6=24.2.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为()A.5B.4C.3D.2答案:C解析:由题意得S偶-S奇=5d=15,∴d=3.或由解方程组5a1+20d=15,5a1+25d=30求得d=3,故选C.3.等差数列{a n}的前n项和为S n,a1=-2 015,S20152015−S20132013=2,则S2 015=()A.2 015B.-2 015C.0D.1答案:B解析:由等差数列前n项和性质可知,数列S nn是等差数列,设公差为d,则S20152015−S20132013=2d=2,所以d=1.所以S20152015=S11+2014d=-2015+2014=-1,所以S2015=-2015.二、等差数列前n项和中的最值问题4.设S n是公差为d(d≠0)的无穷等差数列{a n}的前n项和,则下列命题中错误的是()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:由等差数列的前n项和公式S n=na1+12n(n-1)d=d2n2+a1-d2n知,S n对应的二次函数有最大值时d<0.故若d<0,则S n有最大值,A,B正确.又若对任意n∈N*,S n>0,则a1>0,d>0,{S n}必为递增数列,D正确.而对于C项,令S n=n2-2n,则数列{S n}递增,但S1=-1<0.C不正确.5.(2015河南南阳高二期中,10)已知数列{a n}为等差数列,若a11a10<-1,且它们的前n项和S n有最大值,则使得S n>0的n的最大值为()A.21B.20C.19D.18答案:C解析:由a 11a 10<-1,可得a 11+a10a 10<0,由它们的前n 项和S n 有最大值可得数列的公差d<0,∴a 10>0,a 11+a 10<0,a 11<0,∴a 1+a 19=2a 10>0,a 1+a 20=a 11+a 10<0. ∴使得S n >0的n 的最大值n=19.故选C .6.设数列{a n }为等差数列,其前n 项和为S n ,已知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( ) A.22 B.21 C.20 D.19答案:C解析:对任意n ∈N *,都有S n ≤S k 成立,即S k 为S n 的最大值.因为a 1+a 4+a 7=99,a 2+a 5+a 8=93, 所以a 4=33,a 5=31,故公差d=-2,a n =a 4+(n-4)d=41-2n , 则n=1时,a 1=39,所以S n =d2n 2+ a 1-d2 n=-n 2+40n=-(n-20)2+400,即当n=20时S n 取得最大值,从而满足对任意n ∈N *,都有S n ≤S k 成立的k 的值为20.7.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 2 014>0,S 2 015<0,则当n= 时,S n 最大. 答案:1 007解析:由等差数列的性质知,S2015=2015a1008<0, 所以a1008<0.=1007(a1007+a1008)>0, 又S2014=2014(a1+a2014)2所以a1007+a1008>0,而a1008<0,故a1007>0.因此当n=1007时,S n最大.(a n+2)2.8.已知数列{a n},a n∈N*,前n项和S n=18(1)求证:{a n}是等差数列;a n-30,求数列{b n}的前n项和的最小值.(2)设b n=12(1)证明:由已知得8S n=(a n+2)2,则8S n-1=(a n-1+2)2(n≥2),两式相减,得8a n=(a n+2)2-(a n-1+2)2,即(a n+a n-1)(a n-a n-1-4)=0.因为a n∈N*,所以a n+a n-1>0,所以a n-a n-1=4(n≥2),故数列{a n}是以4为公差的等差数列.(a1+2)2,解得a1=2.(2)解:令n=1,得S1=a1=18由(1)知a n=2+(n-1)×4=4n-2,a n-30=2n-31.所以b n=12由b n=2n-31<0,得n<31,2即数列{b n}的前15项为负值,n≥16时b n>0.设数列{b n}的前n项和为T n,×2=-225.则T15最小,其值为T15=15×(-29)+15×142三、与数列{|a n|}前n项和有关的问题9.已知数列{a n}的通项公式a n=5-n,则当|a1|+|a2|+…+|a n|=16时,n= .答案:8解析:由a n=5-n,可得n<5时,a n>0;n=5时,a5=0;n>5时,a n<0,而a1+a2+…+a5=10,∴|a1|+|a2|+…+|a n|=(a1+a2+…+a5)-(a6+a7+…+a n)=16.=16,解得n=8.∴20+n2-9n210.在公差为d的等差数列{a n}中,已知a1=10,且5a3·a1=(2a2+2)2.(1)求d,a n;(2)若d<0,求|a1|+|a2|+|a3|+…+|a n|.解:(1)因为5a3·a1=(2a2+2)2,所以d2-3d-4=0,解得d=-1或d=4.故a n=-n+11或a n=4n+6.(2)设数列{a n}的前n项和为S n.因为d<0,所以由(1)得d=-1,a n=-n+11.则当n≤11时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|a n|=S n=-12n2+212n;当n≥12时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|a n|=-S n+2S11=12n2-212n+110.综上所述,|a1|+|a2|+|a3|+…+|a n|=-12n2+212n,n≤11,12n2-212n+110,n≥12.(建议用时:30分钟)1.若等差数列{a n}的前3项和S3=9,则a2等于()A.3B.4C.5D.6答案:A解析:S3=3(a1+a3)2=9,∴a1+a3=2a2=6.∴a2=3.故选A.2.设{a n}是公差为-2的等差数列,如果a1+a4+…+a97=50,那么a3+a6+a9+…+a99等于()A.-182B.-78C.-148D.-82答案:D解析:由a1+a4+a7+…+a97=50, ①令a3+a6+a9+…+a99=x, ②②-①得2d×33=x-50,而d=-2,∴x=-132+50=-82.故选D.3.等差数列{a n}的前n项和记为S n,若a2+a4+a15的值为确定的常数,则下列各数中也是常数的是()A.S7B.S8C.S13D.S15答案:C解析:a2+a4+a15=a1+d+a1+3d+a1+14d=3(a1+6d)=3a7=3×a1+a132=313×13(a1+a13)2=313S13.于是可知S13是常数.4.设{a n}为等差数列,a1>0,a6+a7>0,a6·a7<0,则使其前n项和S n>0成立的最大自然数n是()A.11B.12C.13D.14答案:B解析:∵a6+a7=a1+a12,∴S12=12(a1+a12)2=6(a6+a7)>0.由已知得a6>0,a7<0,又S13=13a7<0,∴使S n>0成立的最大自然数n为12,故选B.5.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若S n=1,S3n-S n=5,则S4n=()A.4B.6C.10D.15答案:C解析:由S n,S2n-S n,S3n-S2n,S4n-S3n成等差数列,设公差为d,则S2n-S n=S n+d,S3n-S2n=S n+2d.∴S3n-S n=2S n+3d=5.又∵S n=1,∴d=1.∴S4n=S n+(S2n-S n)+(S3n-S2n)+(S4n-S3n)=1+2+3+4=10.6.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= .答案:10解析:S9=S4,∴a5+a6+a7+a8+a9=0,∴a7=0,从而a4+a10=2a7=0,∴k=10.7.等差数列前12项和为354,在前12项中的偶数项的和与奇数项的和之比为32∶27,则公差d= .答案:5解析:由已知S奇+S偶=354,S偶S奇=3227,解得S偶=192,S奇=162.又∵此等差数列共12项,∴S 偶-S 奇=6d=30.∴d=5.8.等差数列{a n }与{b n },它们的前n 项和分别为A n ,B n ,若An B n=2n -2n+3,则a 5b 5= .答案:43解析:a5b 5=9a 59b 5=A9B 9=2×9-29+3=43.9.在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,S n 有最大值,并求出它的最大值.解:设等差数列{a n }的公差为d ,∵a 1=20,S 10=S 15,∴10a 1+10×92d=15a 1+15×142d.解得d=-53.解法一:由以上得a n =20-53(n-1)=-53n+653.由a n ≥0得-53n+653≥0,∴n ≤13.所以数列前12项或前13项的和最大,其最大值为S 12=S 13=12a 1+12×112d=130.解法二:由以上得S n =20n+n (n -1)2× -53=-56n 2+56n+20n=-56n 2+1256n=-56(n 2-25n )=-56 n -2522+312524.∴当n=12或13时,S n 最大,最大值为S 12=S 13=130.10.等差数列{a n }中,a 1=-60,a 17=-12,求数列{|a n |}的前n 项和. 解:等差数列{a n }的公差d=a 17-a 117-1=-12-(-60)16=3,∴a n =a 1+(n-1)d=-60+(n-1)×3=3n-63.由a n <0,得3n-63<0,即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 },{|a n |}的前n 项和, 当n ≤20时,S n '=-S n=- -60n +n (n -1)2×3=-32n 2+1232n ;当n>20时,S n '=-S 20+(S n -S 20)=S n -2S 20 =-60n+n (n -1)2×3-2× -60×20+20×192×3=32n 2-1232n+1260.∴数列{|a n |}的前n 项和为S n '= -32n 2+1232n (n ≤20),32n 2-1232n +1260(n >20).。
最新人教版高中数学必修5第二章《等差数列》(附答案)
2.2 等差数列2.2.1 等差数列1.等差数列的前4项依次是a -1,a +1,2a +3,2b -3,则a ,b 的值为( ) A .1,2 B .-1,4 C .0,4 D .2,-22.在等差数列{a n }中,a 3+a 12=60,a 6+a 7+a 8=75,则其通项公式为( ) A .a n =10n +45 B .a n =6n -24 C .a n =10n -45 D .a n =6n +243.已知△ABC 的三个内角A 、B 、C 成等差数列,则tan(A +C)=________.4.若a ,x 1,x 2,x 3,b 与a ,y 1,y 2,y 3,y 4,y 5,b 均为等差数列,则x 3-x 1y 3-y 1=__________.答案:1.C 方法一:依题意可知⎩⎪⎨⎪⎧a -1+2a +3=2(a +1),a +1+2b -3=2(2a +3),解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =4.方法二:由(a +1)-(a -1)=2可得d =2,再利用通项公式可得a ,b 的值.方法三:采用特殊值代入法求解.2.C ∵a 6+a 7+a 8=3a 7=75,∴a 7=25. 又∵a 3+a 12=a 7+a 8=60, ∴a 8=35,d =a 8-a 7=10.∴a n =a 8+(n -8)d =35+10×(n -8)=10n -45. 3.- 3 ∵∠A 、∠B 、∠C 成等差数列, ∴2∠B =∠A +∠C .∴∠A +∠B +∠C =3∠B =180°. ∴∠B =60°.∴∠A +∠C =120°. ∴tan(A +C )=tan120°=- 3. 4.32∵a ,x 1,x 2,x 3,b 成等差数列, ∴其公差d 1=b -a4.又∵a ,y 1,y 2,y 3,y 4,y 5,b 成等差数列,∴其公差d 2=b -a6.∴x 3-x 1y 3-y 1=2d 12d 2=d 1d 2=b -a 4×6b -a =32.课堂巩固 1.已知m 和2n 的等差中项是4,2m 和n 的等差中项是5,则m 和n 的等差中项是( ) A .2 B .3 C .6 D .92.(2009辽宁高考,文3){a n }为等差数列,且a 7-2a 4=-1,a 3=0,则公差d 等于( )A .-2B .-12 C.12D .23.等差数列的首项为125,第10项为开始比1大的项,则公差d 的取值范围为( )A .d >875 B.875<d ≤325 C .d <325 D.875<d <3254.(2009山东高考,文13)在等差数列{a n }中,a 3=7,a 5=a 2+6,则a 6=__________. 5.若lg2,lg(2x -1),lg(2x +3)成等差数列,则x 的值为__________.6.已知1a ,1b ,1c成等差数列,并且a +c ,a -c ,a +c -2b 均为正数,求证:lg(a +c),lg(a-c),lg(a +c -2b)也成等差数列.7.等差数列{a n }中,已知a 59=70,a 80=112,求a 101.答案:1.B 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ m +2n =8,2m +n =10,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =4,n =2. ∴m 和n 的等差中项是3.2.B 方法一:a 7-2a 4=a 1+6d -2(a 1+3d )=-a 1=-1,∴a 1=1.∴a 3=a 1+2d =1+2d =0.∴d =-12.方法二:∵a 7-2a 4=a 3+4d -2(a 3+d )=-a 3+2d =2d =-1,∴d =-12.3.B 依题意⎩⎪⎨⎪⎧a 10>1a 9≤1⇒⎩⎪⎨⎪⎧ 125+9d >1125+8d ≤1⇒⎩⎪⎨⎪⎧d >875d ≤325⇒875<d ≤325. 4.13 等差数列{a n }中,a 3=7,a 5-a 2=6, ∴3d =6.∴a 6=a 3+3d =7+6=13.5.log 25 2lg(2x -1)=lg2+lg(2x+3),所以可得(2x -1)2=2(2x+3),即(2x )2-4·2x-5=0.解之,得2x =5或2x=-1(舍). 所以x =log 25.6.证明:由已知1a ,1b ,1c成等差数列,∴2b =1a +1c .∴2b =a +c ac. ∴2ac =ab +bc .∴-2ac =2ac -2b (a +c ).∴-2ac +a 2+c 2=2ac -2b (a +c )+a 2+c 2.∴(a -c )2=(a +c )(a +c -2b ).又∵a -c ,a +c ,a +c -2b 都是正数, ∴2lg(a -c )=lg(a +c )+lg(a +c -2b ).∴lg(a +c ),lg(a -c ),lg(a +c -2b )成等差数列. 7.解法一:设首项为a 1,公差为d ,则由题意得 ⎩⎪⎨⎪⎧a 1+58d =70,a 1+79d =112. 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-46,d =2.∴a 101=a 1+100d =-46+100×2=154.解法二:设公差为d ,则a 80=a 59+(80-59)d =a 59+21d , 即112=70+21d , ∴d =2.∴a 101=a 80+(101-80)d =112+21×2=154.解法三:∵a n =a 1+(n -1)d =dn +a 1-d 是关于n 的一次函数,其图象是直线上的点, ∴点(59,a 59),(80,a 80),(101,a 101)共线. ∴a 80-a 5980-59=a 101-a 80101-80,即112-7021=a 101-11221. ∴a 101=154.1.在数列{a n }中,a 1=-2,2a n +1=2a n +3,则a 11等于( ) A.272B .10C .13D .19 1.答案:C 由2a n +1=2a n +3得a n +1-a n =32,∴{a n }是等差数列.a 1=-2,d =32,a 11=13.2.(2009安徽高考,文5)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 2.答案:B 设其公差为d ,∵a 1+a 3+a 5=105, ∴3a 3=105.∴a 3=35.同理,由a 2+a 4+a 6=99,得a 4=33. ∴d =a 4-a 3=-2.∴a 20=a 4+16d =33+16×(-2)=1.3.已知等差数列{a n }的公差为d ,若c ≠0,且c 为常数,则数列{ca n }是( ) A .公差为d 的等差数列 B .公差为cd 的等差数列 C .不是等差数列 D .不能判断 3.答案:B 因为a n +1-a n =d ,所以ca n +1-ca n =cd . 所以数列{ca n }是公差为cd 的等差数列.4.设{a n }是递增的等差数列,其前三项的和为12,前三项的积为48,则数列{a n }的首项为( )A .1B .2C .4D .6 4.答案:B 方法一:设首项为a ,公差为d ,则由题意知:d >0,且⎩⎪⎨⎪⎧a +a +d +a +2d =12,a (a +d )(a +2d )=48,解得a =2.方法二:设三数为:a -d ,a ,a +d ,依题意有⎩⎪⎨⎪⎧d >0,a -d +a +a +d =12,(a -d )·a ·(a +d )=48,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,d =2.∴a -d =2.5.等差数列{a n }单调递增且a 3+a 6+a 9=12,a 3·a 6·a 9=28,则此数列的通项公式a n =__________.5.答案:n -2 ∵a 3+a 9=2a 6,a 6=4, ∴a 3+a 9=8,a 3·a 9=7.∴a 3、a 9是一元二次方程x 2-8x +7=0的两个根. 又∵{a n }单调递增, ∴a 3=1,a 9=7,d =1.从而a n =a 3+(n -3)d =1+(n -3)=n -2.6.已知方程(x 2-2x +m)(x 2-2x +n)=0的四个根组成一个首项为14的等差数列,则|m -n|等于________.6. 答案:12 设a 1=14,a 2=14+d ,a 3=14+2d ,a 4=14+3d ,而方程x 2-2x +m =0中的两根之和为2,方程x 2-2x +n =0中的两根之和也为2,∴a 1+a 2+a 3+a 4=1+6d =4.∴d =12.因此a 1=14,a 4=74是一个方程的两根,a 2=34,a 3=54是另一个方程的两个根.∴m ,n 分别为716,1516.∴|m -n |=12.7.第一届现代奥运会于1896年在希腊雅典举行,此后每4年举行一次,奥运会如因故不能举行,届数照算.(1)试写出由举行奥运会的年份构成的数列的通项公式; (2)2012年伦敦奥运会是第几届?2050年举行奥运会吗?7.答案:解:(1)由题意知,举行奥运会的年份构成的数列是一个以1 896为首项,4为公差的等差数列.这个数列的通项公式为a n =1 896+4(n -1)=1 892+4n (n ∈N +).(2)假设a n =2 012,由2 012=1 892+4n ,得n =30. 假设a n =2 050,2 050=1 892+4n 无正整数解,即所求通项公式为a n =1 892+4n (n ∈N +),2012年伦敦奥运会是第30届奥运会,2050年不举行奥运会.8.已知f(x)=x a(x +2),且方程x =f(x)有唯一解,且f(x 0)=11 005,f(x n -1)=x n ,n =1,2,3,….(1)问数列{1x n}是否是等差数列?(2)求x 2 009的值.8.答案:解:(1)由f (x )=x 得x a (x +2)=x ,即x [1-1a (x +2)]=0.解得x =0或x =1a-2.∵方程x =f (x )有唯一解, ∴1a -2=0.∴a =12.∴f (x )=2x x +2. 又x n =f (x n -1)=2x n -1x n -1+2,∴1x n =1x n -1+12.∵x 1=f (x 0)=11 005,∴{1x n }是首项为1 005,公差为12的等差数列. (2)由(1)知1x n =1x 1+(n -1)12=1 005+(n -1)12=2 009+n2,∴x n =22 009+n.∴x 2 009=22 009+2 009=12 009.9.如下图,三个正方形的边AB 、BC 、CD 的长组成等差数列,且AD =21 cm ,这三个正方形的面积之和是179 cm 2.(1)求AB 、BC 、CD 的长; (2)以AB 、BC 、CD 的长为等差数列的前三项,以第10项为边长的正方形的面积是多少? 9.答案:解:(1)设公差为d (d >0),BC =x , 则AB =x -d ,CD =x +d .由题意得⎩⎪⎨⎪⎧(x -d )+x +(x +d )=21,(x -d )2+x 2+(x +d )2=179,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =7,d =4或⎩⎪⎨⎪⎧x =7,d =-4(舍去).所以AB=3(cm),BC=7(cm),CD=11(cm).(2)正方形的边长组成首项是3,公差是4的等差数列{a n},所以a10=3+(10-1)×4=39.a210=392=1 521(cm2).所求正方形的面积为1 521 cm2.。
等差数列的性质练习 含答案
时间:45分钟满分:100分课堂训练1.若一个数列的通项公式是a n=k·n+b(其中b,k为常数),则下列说法中正确的是( )A.数列{a n}一定不是等差数列B.数列{a n}是以k为公差的等差数列C.数列{a n}是以b为公差的等差数列D.数列{a n}不一定是等差数列【答案】B【解析】a n+1-a n=k(n+1)+b-kn-b=k.2.等差数列中,若a3+a4+a5+a6+a7+a8+a9=420,则a2+a10等于( )A.100 B.120C.140 D.160【答案】B【解析】∵a3+a4+a5+a6+a7+a8+a9=7a6=420,则a6=60,∴a2+a10=2a6=2×60=120.3.在等差数列{a n}中,a15=33,a25=66,则a35=________.【答案】99【解析】a15,a25,a35成等差数列,∴a35=2a25-a15=99.4.已知单调递增的等差数列{a n}的前三项之和为21,前三项之积为231,求数列{a n}的通项公式.【分析】关键是求出数列{a n}的首项和公差.【解析】由于数列为等差数列,因此可设等差数列的前三项为a -d ,a ,a +d ,于是可得⎩⎪⎨⎪⎧a -d +a +a +d =21,a -d a a +d =231,即⎩⎪⎨⎪⎧3a =21,a a 2-d2=231,即⎩⎪⎨⎪⎧a =7,d 2=16,由于数列为单调递增数列,因此d =4,a 1=3,从而{a n }的通项公式为a n =4n -1.【规律方法】 此解法恰到好处地设定等差数列的项,为我们的解题带来了极大的方便,特别是大大降低了运算量.一般来说,已知三个数成等差数列时,可设成:a -d ,a ,a +d ,四个数成等差数列时,可设成:a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,其余依此类推,如五个可设成:a -2d ,a -d ,a ,a +d ,a +2d .课后作业一、选择题(每小题5分,共40分)1.在等差数列{a n }中,a 5=3,a 9=5,则a 7=( ) A .4 B .-4 C .7 D .1【答案】 A【解析】 由题意知a 7为a 5,a 9的等差中项,故a 7=12(a 5+a 9)=12×(3+5)=4.2.在等差数列{a n }中,若a 3+a 5+a 7+a 9+a 11=100,则3a 9-a 13的值为( )A .20B .30C .40D .50 【答案】 C【解析】 ∵a 3+a 11=a 5+a 9=2a 7,∴a 3+a 5+a 7+a 9+a 11=5a 7=100, ∴a 7=20.∴3a 9-a 13=3(a 7+2d )-(a 7+6d )=2a 7=40.3.在等差数列{a n }中,a 1+a 4+a 7=39,a 2+a 5+a 8=33,则a 3+a 6+a 9的值为( )A .30B .27C .24D .21【答案】 B【解析】 方法一:由等差数列的性质知,a 1+a 4+a 7,a 2+a 5+a 8,a 3+a 6+a 9成等差数列,所以(a 1+a 4+a 7)+(a 3+a 6+a 9)=2(a 2+a 5+a 8),则a 3+a 6+a 9=2×33-39=27. 方法二:(a 2+a 5+a 8)-(a 1+a 4+a 7) =3d (d 为数列{a n }的公差),则d =-2,a 3+a 6+a 9=(a 2+a 5+a 8)+3d =33-6=27.4.把100个面包分给5个人,使每个人所得成等差数列,且使较大的三份之和的 17是较小的两份之和,问最小的1份是( )【答案】 C【解析】 设这5份为a -2d ,a -d ,a ,a +d ,a +2d , 由已知得a =20,且17(a +a +d +a +2d )=a -2d +a -d ,∴d =556,∴a -2d =53. 5.等差数列{a n }的公差d <0,且a 2a 4=12,a 1+a 5=8,则其通项公式为( )A .a n =2n -2B .a n =2n +4C .a n =-2n +12D .a n =-2n +10【答案】 D【解析】 由等差数列的性质得a 2+a 4=a 1+a 5=8. 又a 2a 4=12,所以a 2,a 4为方程x 2-8x +12=0的两根,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2,a 4=6或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=6,a 4=2.当a 2=2,a 4=6时,d =a 4-a 24-2=2>0(舍去), 当a 2=6,a 4=2时,d =a 4-a 24-2=-2.所以数列的通项公式为a n =a 2+(n -2)d =6+(n -2)×(-2)=-2n +10.即a n =-2n +10.6.设{a n },{b n }都是等差数列,且a 1=25,b 1=75,a 2+b 2=100,则a 37+b 37等于( )A .0B .37C .100D .-37【答案】 C【解析】 设{a n },{b n }的公差分别是d 1,d 2,∴(a n +1+b n +1)-(a n+b n )=(a n +1-a n )+(b n +1-b n )=d 1+d 2,∴{a n +b n }为等差数列. 又∵a 1+b 1=a 2+b 2=100, ∴a 37+b 37=100. 故正确答案为C.7.一个首项为23,公差为整数的等差数列,如果前六项均为正数,第七项起为负数,则它的公差是( )A .-2B .-3C .-4D .-5【答案】 C【解析】 设该数列的公差为d ,则由题设条件知:a 6=a 1+5d >0,a 7=a 1+6d <0.又∵a 1=23,∴⎩⎪⎨⎪⎧d >-235,d <-236,即-235<d <-236.又∵d 是整数,∴d =-4,故选C.8.已知数列{a n }、{b n }都是公差为1的等差数列,其首项分别为a 1、b 1,且a 1+b 1=5,a 1,b 1∈N +.设c n =ab n (n ∈N +),则数列{c n }的前10项和等于( )A .55B .70C .85D .100【答案】 C【解析】 由题c n =ab n (n ∈N +),则数列{c n }的前10项和等于ab 1+ab 2+…+ab 10=ab 1+ab 1+1+…+ab 1+9.∵ab 1=a 1+(b 1-1)=4,∴ab 1+ab 1+1+…+ab 1+9=4+5+…+13=85. 二、填空题(每小题10分,共20分)9.已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20=________.【答案】1【解析】∵a1+a3+a5=105,即3a3=105,∴a3=35,同理a4=33,∴d=a4-a3=-2,∴a20=a4+(20-4)d=1.10.等差数列{a n}中,a1+a4+a10+a16+a19=150,则a18-2a14=________.【答案】-30【解析】由a1+a4+a10+a16+a19=5a10=150,得a10=30,a18-2a14=(a10+8d)-2(a10+4d)=-a10=-30.三、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.(1)已知数列{a n}为等差数列,若a1-a5+a9-a13+a17=117,求a3+a15.(2)在等差数列{a n}中,已知a2+a5+a8=9,a3a5a7=-21,求数列{a n}的通项公式.【解析】(1)方法一:∵数列{a n}是等差数列,∴设数列{a n}的首项为a1,公差为d,则由题意得a1-(a1+4d)+(a1+8d)-(a1+12d)+(a1+16d)=117,∴a1+8d=117.从而a3+a15=(a1+2d)+(a1+14d)=2(a1+8d)=234.方法二:由等差数列的性质知,a1+a17=a5+a13=a3+a15=2a9.∵a1-a5+a9-a13+a17=117,∴a9=117,∴a3+a15=2a9=234.(2)∵a2+a5+a8=9,a3a5a7=-21,a2+a8=a3+a7=2a5,∴a5=3,∴a3+a7=2a5=6,a3a7=-7,解得a3=-1,a7=7或a3=7,a7=-1.又a7=a3+4d,∴当a3=-1,a7=7时,可得d=2;当a3=7,a7=-1时,可得d=-2.根据a n=a3+(n-3)d,可得当a3=-1,d=2时,a n=2n-7;当a3=7,d=-2时,a n=-2n+13.12.已知无穷等差数列{a n}中,首项a1=3,公差d=-5,依次取出序号能被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503项是{a n}的第几项?【解析】数列{b n}是数列{a n}的一个子数列,其序号构成以3为首项,4为公差的等差数列,由于{a n}是等差数列,则{b n}也是等差数列.(1)∵a1=3,d=-5,∴a n=3+(n-1)(-5)=8-5n.数列{a n}中序号能被4除余3的项是{a n}中的第3项,第7项,第11项,…,∴b1=a3=-7,b2=a7=-27.(2)设{a n}中的第m项是{b n}的第n项,即b n=a m,则m=3+4(n-1)=4n-1,∴b n=a m=a4n-1=8-5(4n-1)=13-20n.即{b n}的通项公式为b n=13-20n.(3)b503=13-20×503=-10 047,设它是{a n}中的第m项,则-10 047=8-5m,则m=2 011,即{b n}中的第503项是{a n}中的第2 011项.。
高中数学必修5等差数列精选题目(附答案)
高中数学必修5等差数列精选题目(附答案)1.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.这个常数叫做等差数列的公差,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.2.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 -1)2d =n (a 1+a n )2. 3.等差数列的通项公式及前n 项和公式与函数的关系(1)a n =a 1+(n -1)d 可化为a n =dn +a 1-d 的形式.当d ≠0时,a n 是关于n 的一次函数;当d >0时,数列为递增数列;当d <0时,数列为递减数列.(2)数列{a n }是等差数列,且公差不为0⇔S n =An 2+Bn (A ,B 为常数). 已知{a n }为等差数列,d 为公差,S n 为该数列的前n 项和. (1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)在等差数列{a n }中,当m +n =p +q 时,a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *).特别地,若m +n =2p ,则2a p =a m +a n (m ,n ,p ∈N *).(3)a k ,a k +m ,a k +2m ,…仍是等差数列,公差为md (k ,m ∈N *). (4)S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,…也成等差数列,公差为n 2d . (5)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列.(6)若{a n }是等差数列,则⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也成等差数列,其首项与{a n }首项相同,公差是{a n }公差的12.(7)若项数为偶数2n ,则S 2n =n (a 1+a 2n )=n (a n +a n +1);S 偶-S 奇=nd ;S 奇S 偶=a na n +1.(8)若项数为奇数2n -1,则S 2n -1=(2n -1)a n ;S 奇-S 偶=a n ;S 奇S 偶=n n -1. (9)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 .一、等差数列的基本运算1.(2018·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若3S 3=S 2+S 4,a 1=2,则a 5=( )A .-12B .-10C .10D .122.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=4,S 4=22,a n =28,则n =( ) A .3 B .7 C .9 D .10注:(1)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,体现了方程思想.(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的作用,而a 1和d 是等差数列的两个基本量,用它们表示已知量和未知量是常用方法.3.(2019·开封高三定位考试)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1+a 5=10,S 4=16,则数列{a n }的公差为( )A .1B .2C .3D .4 4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 3·a 5=12,a 2=0.若a 1>0,则S 20=( )A .420B .340C .-420D .-3405.在等差数列{a n }中,已知a 5+a 10=12,则3a 7+a 9=( ) A .12B .18C .24D .30二、等差数列的判定与证明6.已知数列{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:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是等差数列.(2)求a n 的表达式.注: 等差数列的判定与证明方法 方 法 解 读适合题型 定义法对于任意自然数n (n ≥2),a n -a n -1(n ≥2,n ∈N *)为同一常数⇔{a n }是等差数列解答题中证明问题等差中项法 2a n -1=a n +a n -2(n ≥3,n ∈N *)成立⇔{an }是等差数列通项公式法a n =pn +q (p ,q 为常数)对任意的正整数n 都成立⇔{a n }是等差数列选择、填空题中的判定问题前n 项和公式法 验证S n =An 2+Bn (A ,B是常数)对任意的正整数n 都成立⇔{a n }是等差数列7.(2019·陕西质检)已知数列{a n }的前n 项和S n =an 2+bn (a ,b ∈R )且a 2=3,a 6=11,则S 7等于( )A .13B .49C .35D .638.已知数列{a n }中,a 1=2,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),设b n =1a n -1(n ∈N *).求证:数列{b n }是等差数列.三、等差数列的性质与应用(一)等差数列项的性质9.已知在等差数列{a n }中,a 5+a 6=4,则log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=( ) A .10 B .20 C .40D .2+log 2510.(2019·福建模拟)设S n ,T n 分别是等差数列{a n },{b n }的前n 项和,若a 5=2b 5,则S 9T 9=( )A .2B .3C .4D .6(二)等差数列前n 项和的性质11.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9等于( )A .63B .45C .36D .27(三)等差数列前n 项和的最值12.在等差数列{a n }中,a 1=29,S 10=S 20,则数列{a n }的前n 项和S n 的最大值为( )A .S 15B .S 16C .S 15或S 16D .S 17注:1.应用等差数列的性质解题的2个注意点(1)如果{a n }为等差数列,m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *).因此,若出现a m -n ,a m ,a m +n 等项时,可以利用此性质将已知条件转化为与a m (或其他项)有关的条件;若求a m 项,可由a m =12(a m -n +a m +n )转化为求a m -n ,a m +n或a m +n +a m -n 的值.(2)要注意等差数列通项公式及前n 项和公式的灵活应用,如a n =a m +(n -m )d ,d =a n -a m n -m,S 2n -1=(2n -1)a n ,S n =n (a 1+a n )2=n (a 2+a n -1)2(n ,m ∈N *)等.2.求等差数列前n 项和S n 最值的2种方法(1)函数法:利用等差数列前n 项和的函数表达式S n =an 2+bn ,通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解.(2)邻项变号法:①当a 1>0,d <0时,满足⎩⎨⎧a m ≥0,a m +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值为S m ;②当a 1<0,d >0时,满足⎩⎨⎧a m ≤0,a m +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值为S m .13.在等差数列{a n }中,若a 3=-5,a 5=-9,则a 7=( ) A .-12 B .-13 C .12D .1314.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1>0,a 3+a 10>0,a 6a 7<0,则满足S n >0的最大自然数n 的值为( )A .6B .7C .12D .1315.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知前6项和为36,最后6项的和为180,S n =324(n >6),则数列{a n }的项数为________.巩固练习:1.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +2,S n 为{a n }的前n 项和,则S 10等于( ) A .90 B .100 C .110D .1302.(2018·北京东城区二模)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3=3,a 5=5,则S 7的值是( )A .30B .29C .28D .273.(2019·山西五校联考)在数列{a n }中,a n =28-5n ,S n 为数列{a n }的前n 项和,当S n 最大时,n =( )A .2B .3C .5D .64.(2019·广东中山一中统测)设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n =-2n +1,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前11项和为( )A .-45B .-50C .-55D .-665.(2018·南昌模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 5=50,S 10=200,则a 10+a 11的值为( )A.20 B.40C.60 D.806.(2019·广州高中综合测试)等差数列{a n}的各项均不为零,其前n项和为S n.若a2n+1=a n+2+a n,则S2n+1=()A.4n+2 B.4nC.2n+1 D.2n7.已知等差数列5,427,347,…,则前n项和S n=________.8.已知{a n}为等差数列,S n为其前n项和.若a1=6,a3+a5=0,则S6=________.9.等差数列{a n}中,已知a5>0,a4+a7<0,则{a n}的前n项和S n的最大值为________.10.在等差数列{a n}中,公差d=12,前100项的和S100=45,则a1+a3+a5+…+a99=________.11.(2018·全国卷Ⅱ)记S n为等差数列{a n}的前n项和,已知a1=-7,S3=-15.(1)求{a n}的通项公式;(2)求S n,并求S n的最小值.12.(2019·山东五校联考)已知等差数列{a n}为递增数列,其前3项的和为-3,前3项的积为8.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{a n}的前n项和S n.参考答案:1.[解析]设等差数列{a n}的公差为d,由3S3=S2+S4,得3(3a1+3d)=2a1+d +4a1+6d,即3a1+2d=0.将a1=2代入上式,解得d=-3,故a5=a1+(5-1)d =2+4×(-3)=-10.2.解:因为S4=a1+a2+a3+a4=4a2+2d=22,d=(22-4a2)2=3,a1=a2-d=4-3=1,a n=a1+(n-1)d=1+3(n-1)=3n-2,由3n-2=28,解得n=10.3.解析:选B设等差数列{a n}的公差为d,则由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 1+4d =10,4a 1+4×32×d =16,解得⎩⎨⎧a 1=1,d =2,故选B.4.解析:选D 设数列{a n }的公差为d ,则a 3=a 2+d =d ,a 5=a 2+3d =3d ,由a 3·a 5=12得d =±2,由a 1>0,a 2=0,可知d <0,所以d =-2,所以a 1=2,故S 20=20×2+20×192× (-2)=-340,选D.5.解析:选C 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d , 因为a 5+a 10=12, 所以2a 1+13d =12,所以3a 7+a 9=3(a 1+6d )+a 1+8d =4a 1+26d =2(2a 1+13d )=2×12=24. 6.[解] (1)证明:因为a n =S n -S n -1(n ≥2), 又a n =-2S n ·S n -1,所以S n -1-S n =2S n ·S n -1,S n ≠0. 因此1S n -1S n -1=2(n ≥2).故由等差数列的定义知⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是以1S 1=1a 1=2为首项,2为公差的等差数列.(2)由(1)知1S n=1S 1+(n -1)d =2+(n -1)×2=2n ,即S n =12n .由于当n ≥2时,有a n =-2S n ·S n -1=-12n (n -1),又因为a 1=12,不适合上式. 所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧12,n =1,-12n (n -1),n ≥2.7.解析:选B 由S n =an 2+bn (a ,b ∈R )可知数列{a n }是等差数列,所以S 7=7(a 1+a 7)2=7(a 2+a 6)2=49.8.证明:∵a n =2-1a n -1(n ≥2),∴a n +1=2-1a n.∴b n +1-b n =1a n +1-1-1a n -1=12-1a n-1-1a n -1=a n -1a n -1=1, ∴{b n }是首项为b 1=12-1=1,公差为1的等差数列.9.[解析]因为2a 1·2a 2·…·2a 10=2a 1+a 2+…+a 10=25(a 5+a 6)=25×4, 所以log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=log 225×4=20.选B.10.解:由a 5=2b 5,得a 5b 5=2,所以S 9T 9=9(a 1+a 9)29(b 1+b 9)2=a 5b 5=2,故选A.11.[解析] 由{a n }是等差数列, 得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), 得到S 9-S 6=2S 6-3S 3=45,故选B. 12.[解析] ∵a 1=29,S 10=S 20,∴10a 1+10×92d =20a 1+20×192d ,解得d =-2, ∴S n =29n +n (n -1)2×(-2)=-n 2+30n =-(n -15)2+225. ∴当n =15时,S n 取得最大值.13.解析:选B 法一:设公差为d ,则2d =a 5-a 3=-9+5=-4,则d =-2,故a 7=a 3+4d =-5+4×(-2)=-13,选B.法二:由等差数列的性质得a 7=2a 5-a 3=2×(-9)-(-5)=-13,选B. 14.解析:选C 因为a 1>0,a 6a 7<0,所以a 6>0,a 7<0,等差数列的公差小于零,又a 3+a 10=a 1+a 12>0,a 1+a 13=2a 7<0,所以S 12>0,S 13<0,所以满足S n >0的最大自然数n 的值为12.15.解析:由题意知a 1+a 2+…+a 6=36,① a n +a n -1+a n -2+…+a n -5=180,②①+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.练习:1.解析:选C 由递推公式可知该数列是公差为2的等差数列,S 10=10×2+10×92×2=110.故选C.2.解析:选C 由题意,设等差数列的公差为d ,则d =a 5-a 35-3=1,故a 4=a 3+d =4,所以S 7=7(a 1+a 7)2=7×2a 42=7×4=28.故选C.3.解析:选C ∵a n =28-5n ,∴数列{a n }为递减数列. 令a n =28-5n ≥0,则n ≤285,又n ∈N *,∴n ≤5.∵S n 为数列{a n }的前n 项和,∴当n =5时,S n 最大.故选C.4.解析:选D ∵a n =-2n +1,∴数列{a n }是以-1为首项,-2为公差的等差数列, ∴S n =n [-1+(-2n +1)]2=-n 2,∴S n n =-n 2n =-n ,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是以-1为首项,-1为公差的等差数列,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前11项和为11×(-1)+11×102×(-1)=-66,故选D.5.解析:选D 设等差数列{a n }的公差为d , 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧S 5=5a 1+5×42d =50,S 10=10a 1+10×92d =200,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =10,a 1+92d =20,解得⎩⎨⎧a 1=2,d =4.∴a 10+a 11=2a 1+19d =80.故选D.6.解析:选A 因为{a n }为等差数列,所以a n +2+a n =2a n +1,又a 2n +1=a n +2+a n ,所以a 2n +1=2a n +1.因为数列{a n }的各项均不为零,所以a n +1=2,所以S 2n +1=(a 1+a 2n +1)(2n +1)2=2×a n +1×(2n +1)2=4n +2.故选A.7.解析:由题知公差d =-57,所以S n =na 1+n (n -1)2d =514(15n -n 2). 8.解析:∵a 3+a 5=2a 4,∴a 4=0.∵a 1=6,a 4=a 1+3d ,∴d =-2. ∴S 6=6a 1+6×(6-1)2d =6×6-30=6.9.解析:∵⎩⎨⎧ a 4+a 7=a 5+a 6<0,a 5>0,∴⎩⎨⎧a 5>0,a 6<0,∴S n 的最大值为S 5.10.解析:因为S 100=1002(a 1+a 100)=45,所以a 1+a 100=910, a 1+a 99=a 1+a 100-d =25,则a 1+a 3+a 5+…+a 99=502(a 1+a 99)=502×25=10. 11.解:(1)设{a n }的公差为d , 由题意得3a 1+3d =-15. 又a 1=-7,所以d =2.所以{a n }的通项公式为a n =2n -9.(2)由(1)得S n =n (a 1+a n )2=n 2-8n =(n -4)2-16,所以当n =4时,S n 取得最小值,最小值为-16. 12.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,d >0,∵等差数列{a n }的前3项的和为-3,前3项的积为8, ∴⎩⎨⎧3a 1+3d =-3,a 1(a 1+d )(a 1+2d )=8, ∴⎩⎨⎧a 1=2,d =-3或⎩⎨⎧a 1=-4,d =3.∵d >0,∴a 1=-4,d =3,∴a n =3n -7. (2)∵a n =3n -7,∴a 1=3-7=-4, ∴S n =n (-4+3n -7)2=n (3n -11)2.。
人教A版高中数学必修五练习等差数列的性质及应用
第2课时等差数列的性质及应用课后篇巩固提升基础巩固1.在等差数列{a n}中,a1+a3+a5=π,则cos a3=()A.√32B.√22C.-12D.12{a n}是等差数列,所以a1+a3+a5=(a1+a5)+a3=3a3=π,所以a3=π3,故cos a3=cosπ3=12.2.设数列{a n},{b n}都是等差数列,且a1=25,b1=75,a2+b2=100,则由a n+b n所组成的数列的第37项的值为()A.0B.37C.100D.-37c n=a n+b n,{c n}也是等差数列,设其公差为d,则c1=a1+b1=25+75=100,c2=a2+b2=100.故d=c2-c1=0.故c n=100(n∈N*).从而c37=100.3.已知数列{a nn}是等差数列,且a3=2,a15=30,则a9等于() A.12 B.24 C.16 D.32b n=a nn ,由题意可知b3=a33=23,b15=a1515=2,则等差数列{b n}的公差d=b15-b315-3=19,则b9=b3+(9-3)d=43,所以a9=9b9=12,故选A.4.已知等差数列{a n}满足a m-1+a m+1-a m2-1=0,且m>1,则a1+a2m-1=()A.10B.9C.3D.2,a m-1+a m+1=2a m,则2a m-a m2-1=0,即(a m-1)2=0,解得a m=1.所以a1+a2m-1=2a m=2,故选D.5.我国明代珠算家程大位的名著《直指算法统宗》中有如下问题:“今有白米一百八十石,令三人从上及和减率分之,只云甲多丙米三十六石,问:各该若干?”其意思为:“今有白米一百八十石,甲、乙、丙三人来分,他们分得的白米数构成等差数列,只知道甲比丙多分三十六石,那么三人各分得多少白米?”请问甲应该分得白米为()A.96石B.78石C.60石D.42石,设甲、乙、丙分得的米重量分别为a 1,a 2,a 3,则a 1+a 2+a 3=3a 2=180,且a 1-a 3=-2d=36,解得a 2=60,d=-18,所以a 1=a 2-d=60+18=78,故选B .6.在等差数列{a n }中,a 3,a 8是方程x 2-3x-5=0的两个根,则a 1+a 10= .,得a 3+a 8=3,所以a 1+a 10=a 3+a 8=3.7.已知等差数列{a n }共有10项,其奇数项之和为10,偶数项之和为30,则公差是 .8.在等差数列{a n }中,已知a 1+2a 8+a 15=96,则2a 9-a 10= .a 1+2a 8+a 15=4a 8=96,∴a 8=24.∴2a 9-a 10=a 10+a 8-a 10=a 8=24.9.在等差数列{a n }中,已知a m =n ,a n =m ,m ,n ∈N *,则a m+n 的值为 .d ,则d=a m -a nm -n=n -mm -n=-1,从而a m+n =a m +(m+n-m )d=n+n ·(-1)=0. 10.在等差数列{a n }中,(1)已知a 2+a 3+a 23+a 24=48,求a 13;(2)已知a 2+a 3+a 4+a 5=34,a 2·a 5=52,求公差d.方法一)(1)根据已知条件a 2+a 3+a 23+a 24=48,得4a 13=48,∴a 13=12.(2)由a 2+a 3+a 4+a 5=34, 得2(a 2+a 5)=34,即a 2+a 5=17,解{a 2·a 5=52,a 2+a 5=17,得{a 2=4,a 5=13或{a 2=13,a 5=4.∴d=a 5-a 25-2=13-43=3或d=a 5-a 25-2=4-133=-3. (方法二)(1)直接化成a 1和d 的方程如下:(a 1+d )+(a 1+2d )+(a 1+22d )+(a 1+23d )=48,即4(a 1+12d )=48,∴4a 13=48,∴a 13=12. (2)直接化成a 1和d 的方程如下:{(a 1+d )+(a 1+2d )+(a 1+3d )+(a 1+4d )=34,(a 1+d )·(a 1+4d )=52,解得{a 1=1,d =3或{a 1=16,d =-3.∴d=3或-3.能力提升1.在等差数列{a n }中,若a 13=3,a 2+a 42=21,则a 19=( ) A.11 B.10C.9D.8a 13+a 2+a 42=a 13+a 17+a 27=a 17+a 19+a 21=3a 19=24,所以a 19=8.2.已知等差数列{a n },a 2=2,a 4=8,若a b n =3n-1,则b 2 017=( ) A.2 016B.2 017C.2 018D.0a 2=2,a 4=8,得数列{a n }的公差d=8-22=3,所以a n =2+(n-2)×3=3n-4,所以a n+1=3n-1.又数列{a n }的公差不为0,所以数列{a n }为单调数列,所以结合a b n =3n-1,可得b n =n+1,故b 2 017=2 018.故选C .3.设等差数列{a n }的公差为d.若数列{2a 1a n }为递减数列,则( ) A .d>0B .d<0C .a 1d>0D .a 1d<0b n =2a 1a n ,则b n+1=2a 1a n+1,由于{2a 1a n }是递减数列,因此b n >b n+1,即2a 1a n >2a 1a n+1.∵y=2x 是单调增函数,∴a 1a n >a 1a n+1, ∴a 1a n -a 1(a n +d )>0,∴a 1(a n -a n -d )>0,即a 1(-d )>0,∴a 1d<0.4.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=120°,c<b ,则a=b+4,c=b-4,于是cos 120°=b 2+(b -4)2-(b+4)22b (b -4)=-12,解得b=10,所以a=14,c=6. 所以S △ABC =12bc sin 120°=15√3.√35.若x ≠y ,数列x ,a 1,a 2,y 和x ,b 1,b 2,b 3,y 各自成等差数列,则a 1-a 21-b 2= .,得a 1-a 2=x -y,b 1-b 2=x -y,所以a 1-a2b 1-b 2=43.6.已知中位数为1 010的一组数构成等差数列,其末项为2 017,则该数列的首项为 .{a n },若这组数有(2m+1)个,则a m+1=1 010,a 2m+1=2 017.又a 1+a 2m+1=2a m+1,即a 1+2 017=2×1 010,所以a 1=3;若这组数有2m 个,则a m +a m+1=1 010×2=2 020,a 2m =2 017.又a 1+a 2m =a m +a m+1,即a 1+2 017=2 020,所以a 1=3.综上,该数列的首项为3.7.古代中国数学辉煌灿烂,在《张丘建算经》中记载:“今有十等人,大官甲等十人官赐金,以等次差降之.上三人先入,得金四斤持出;下四人后入,得金三斤持出;中央三人未到者,亦依等次更给.问:各得金几何及未到三人复应得金几何?”求该问题中未到三人共得金多少斤.,得{a n }为等差数列,则{a 1+a 2+a 3=4,a 7+a 8+a 9+a 10=3,即{3a 1+3d =4,4a 1+30d =3,解得{a 1=3726,d =-778.所以a 4+a 5+a 6=a 1+a 2+a 3+9d=4+9×(-778)=8326.故未到三人共得金8326斤. 8.已知{a n }是等差数列,且a 1+a 2+a 3=12,a 8=16. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若从数列{a n }中,依次取出第2项、第4项、第6项、…、第2n 项,按原来顺序组成一个新数列{b n },试求出{b n }的通项公式.∵a 1+a 2+a 3=12,∴a 2=4.∵a 8=a 2+(8-2)d ,∴16=4+6d ,∴d=2, ∴a n =a 2+(n-2)d=4+(n-2)×2=2n.(2)a 2=4,a 4=8,a 6=12,a 8=16,…,a 2n =2×2n=4n. 当n>1时,a 2n -a 2(n-1)=4n-4(n-1)=4.∴{b n }是以4为首项,4为公差的等差数列. ∴b n =b 1+(n-1)d=4+4(n-1)=4n.。
2020年高中数学 人教A版 必修5 课后作业本《等差数列的前n项和公式的性质及应用》(含答案解析)
2020年高中数学 人教A 版 必修5 课后作业本《等差数列的前n 项和公式的性质及应用》一、选择题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S 5=( )A .5B .7C .9D .112.数列{a n }为等差数列,若a 1=1,d=2,S k +2-S k =24,则k=( )A .8B .7C .6D .53.记等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=12,S 4=20,则S 6=( ) A .16 B .24 C .36 D . 484.设{a n }是等差数列,若a 2=3,a 7=13,则数列{a n }的前8项和为( )A .128B .80C .64D .565.数列{a n }是等差数列,a 1+a 2+a 3=-24,a 18+a 19+a 20=78,则此数列的前20项和等于( )A .160B .180C .200D .2206.若一个等差数列的前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( )A .13项B .12项C .11项D .10项7.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a m-1+a m +1-a 2m =0,S 2m-1=38,则m=( )A .38B .20C .10D .9二、填空题8.有两个等差数列{a n },{b n },它们的前n 项和分别为S n 和T n .若S n T n =2n +1n +2,则a 8b 7等于________.9.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________.10.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为________.11.已知等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为A n ,B n ,且满足A n B n =2n n +3,则a 1+a 2+a 12b 2+b 4+b 9=________.12.数列{a n }的通项公式a n =ncos nπ2,其前n 项和为S n ,则S 2 016等于________.三、解答题13.设正项数列{a n }的前n 项和为S n ,并且对于任意n ∈N *,a n 与1的等差中项等于S n ,求数列{a n }的通项公式.14.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.某电站沿一条公路竖立电线杆,相邻两根电线杆的距离都是50 m ,最远一根电线杆距离电站1 550 m ,一汽车每次从电站运出3根电线杆供应施工.若该汽车往返运输总行程为17 500 m ,共竖立多少根电线杆?第一根电线杆距离电站多少米?16.已知数列{a n },a n ∈N *,S n 是其前n 项和,S n =18(a n +2)2. (1)求证{a n }是等差数列;(2)设b n =12a n -30,求数列{b n }的前n 项和的最小值.答案解析1.答案为:A ;解析:a 1+a 3+a 5=3a 3=3⇒a 3=1,S 5=5a 1+a 52=5a 3=5.2.答案为:D ;解析:∵S k +2-S k =a k +1+a k +2=a 1+kd +a 1+(k +1)d =2a 1+(2k +1)d=2×1+(2k +1)×2=4k+4=24,∴k=5.3.答案为:D ;解析:设数列{a n }的公差为d ,则S n =n 2+n n -12d , ∴S 4=2+6d=20,∴d=3,∴S 6=3+15d=48.4.答案为:C ;解析:设数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 8=8a 1+a 82=8a 2+a 72=8×3+132=64.5.答案为:B ;解析:∵{a n }是等差数列,∴a 1+a 20=a 2+a 19=a 3+a 18.又a 1+a 2+a 3=-24,a 18+a 19+a 20=78,∴a 1+a 20+a 2+a 19+a 3+a 18=54.∴3(a 1+a 20)=54.∴a 1+a 20=18.∴S 20=20a 1+a 202=180.6.答案为:A ;解析:∵a 1+a 2+a 3=34,① a n +a n-1+a n-2=146,②又∵a 1+a n =a 2+a n-1=a 3+a n-2,∴①+②得3(a 1+a n )=180,∴a 1+a n =60.③ S n =a 1+a n ·n 2=390.④ 将③代入④中得n=13.7.答案为:C ;解析:由等差数列的性质,得a m-1+a m +1=2a m ,∴2a m =a 2m .由题意得a m ≠0,∴a m =2.又S 2m-1=2m -1a 1+a 2m -12=2a m 2m -12=2(2m-1)=38,∴m=10.8.答案为:3115; 解析:由{a n },{b n }是等差数列,S n T n =2n +1n +2,不妨设S n =kn(2n +1),T n =kn(n +2)(k≠0), 则a n =3k +4k(n-1)=4kn-k ,b n =3k +2k(n-1)=2kn +k.所以a 8b 7=32k -k 14k +k =3115.9.答案为:20;解析:由已知得3a 3=105,3a 4=99,∴a 3=35,a 4=33,∴d=-2,a n =a 4+(n-4)(-2)=41-2n ,由⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0a n +1<0,得n=20.10.答案为:3;解析:S 奇=a 1+a 3+a 5+a 7+a 9=15,S 偶=a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=30,∴S 偶-S 奇=5d=15,∴d=3.11.答案为:32; 解析:a 1+a 2+a 12b 2+b 4+b 9=3a 1+12d 13b 1+12d 2=a 5b 5=a 1+a 92b 1+b 92=9×a 1+a 929×b 1+b 92=A 9B 9=2×99+3=32.12.答案为:1 008;解析:由题意知,a 1+a 2+a 3+a 4=2,a 5+a 6+a 7+a 8=2,…,a 4k +1+a 4k +2+a 4k +3+a 4k +4=2,k ∈N ,故S 2 016=504×2=1 008.13.解:由题意知,S n =a n +12,得:S n =a n +124, ∴a 1=S 1=1,又∵a n +1=S n +1-S n =14[(a n +1+1)2-(a n +1)2], ∴(a n +1-1)2-(a n +1)2=0.即(a n +1+a n )(a n +1-a n -2)=0,∵a n >0,∴a n +1-a n =2,∴{a n }是以1为首项,2为公差的等差数列.∴a n =2n-1.14.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为所求结果.15.解:由题意知汽车逐趟(由近及远)往返运输行程组成一个等差数列,记为{a n },则a n =1 550×2=3 100,d=50×3×2=300,S n =17 500.由等差数列的通项公式及前n 项和公式,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+n -1×300=3 100, ①na 1+n n -12×300=17 500. ②由①得a 1=3 400-300n.代入②得n(3 400-300n)+150n(n-1)-17 500=0,整理得3n 2-65n +350=0,解得n=10或n=353(舍去), 所以a 1=3 400-300×10=400.故汽车拉了10趟,共拉电线杆3×10=30(根),最近的一趟往返行程400 m ,第一根电线杆距离电站12×400-100=100(m). 所以共竖立了30根电线杆,第一根电线杆距离电站100 m.16.解:(1)证明:当n=1时,a 1=S 1=18(a 1+2)2,解得a 1=2. 当n≥2时,a n =S n -S n-1=18(a n +2)2-18(a n-1+2)2, 即8a n =(a n +2)2-(a n-1+2)2,整理得,(a n -2)2-(a n-1+2)2=0,即(a n +a n-1)(a n -a n-1-4)=0.∵a n ∈N *,∴a n +a n-1>0,∴a n -a n-1-4=0,即a n -a n-1=4(n≥2).故{a n }是以2为首项,4为公差的等差数列.(2)设{b n }的前n 项和为T n ,∵b n =12a n -30,且由(1)知a n =2+(n-1)×4=4n -2, ∴b n =12(4n-2)-30=2n-31, 故数列{b n }是单调递增的等差数列.令2n-31=0,得n=1512, ∵n ∈N *,∴当n≤15时,b n <0;当n≥16时,b n >0,即b 1<b 2<…<b 15<0<b 16<b 17<…,当n=15时,T n 取得最小值,最小值为T 15=-29-12×15=-225.。
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等差数列练习一、选择题1、等差数列{}n a 中,10120S =,那么110a a +=( )A. 12B. 24C. 36D. 482、已知等差数列{}n a ,219n a n =-,那么这个数列的前n 项和n s ( ) A.有最小值且是整数 B. 有最小值且是分数 C. 有最大值且是整数 D. 有最大值且是分数3、已知等差数列{}n a 的公差12d =,8010042=+++a a a ,那么=100S A .80 B .120C .135D .160.4、已知等差数列{}n a 中,6012952=+++a a a a ,那么=13S A .390 B .195 C .180 D .1205、从前180个正偶数的和中减去前180个正奇数的和,其差为( )A. 0B. 90C. 180D. 3606、等差数列{}n a 的前m 项的和为30,前2m 项的和为100,则它的前3m 项的和为( )A. 130B. 170C. 210D. 2607、在等差数列{}n a 中,62-=a ,68=a ,若数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( ) A.54S S < B.54S S = C. 56S S < D. 56S S =8、一个等差数列前3项和为34,后3项和为146,所有项和为390,则这个数列的项数为( )A. 13B. 12C. 11D. 109、已知某数列前n 项之和3n 为,且前n 个偶数项的和为)34(2+n n ,则前n 个奇数项的和为( )A .)1(32+-n n B .)34(2-n nC .23n - D .321n 10若一个凸多边形的内角度数成等差数列,最小角为100°,最大角为140°,这个凸多边形的边比为( )A .6B .8C .10D .12 二.填空题1、等差数列{}n a 中,若638a a a =+,则9s = .2、等差数列{}n a 中,若232n S n n =+,则公差d = .3、在小于100的正整数中,被3除余2的数的和是4、已知等差数列{}n a 的公差是正整数,且a 4,126473-=+-=⋅a a a ,则前10项的和S 10=5、一个等差数列共有10项,其中奇数项的和为252,偶数项的和为15,则这个数列的第6项是*6、两个等差数列{}n a 和{}n b 的前n 项和分别为n S 和n T ,若337++=n n T S n n ,则88a b = . 三.解答题1、 在等差数列{}n a 中,40.8a =,11 2.2a =,求515280a a a +++.2、设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知312a =,12S >0,13S <0, ①求公差d 的取值范围; ②1212,,,S S S 中哪一个值最大?并说明理由.3、己知}{n a 为等差数列,122,3a a ==,若在每相邻两项之间插入三个数,使它和原数列的数构成一个新的等差数列,求:(1)原数列的第12项是新数列的第几项? (2)新数列的第29项是原数列的第几项?4、设等差数列}{n a 的前n项的和为S n ,且S 4 =-62, S 6 =-75,求:(1)}{n a 的通项公式a n 及前n项的和S n ;(2)|a 1 |+|a 2 |+|a 3 |+……+|a 14 |.5、某渔业公司年初用98万元购买一艘捕鱼船,第一年各种费用12万元,以后每年都增加4万元,每年捕鱼收益50万元,(Ⅰ)问第几年开始获利? (Ⅱ)若干年后,有两种处理方案:(1)年平均获利最大时,以26万元出售该渔船; (2)总纯收入获利最大时,以8万元出售该渔船.问哪种方案合算.参考答案一、 1-5 B A C B C 6-10 C B A B A二、 1、0 2、6 3、1650 4、-10 5、3 6、6 三.1、n a n 2.0=,393805251=+++a a a .2、①∵121126767713113712()6()002130()1302S a a a a a a a S a a a ⎧=+=+>⎪+>⎧⎪⇔⎨⎨<⎩⎪=+=<⎪⎩,∴111211060212a d a d a d +>⎧⎪+<⎨⎪+=⎩ 解得,2437d -<<-,②由67700a a a +>⎧⎨<⎩6700a a >⎧⇒⎨<⎩,又∵2437d -<<-∴{}n a 是递减数列, ∴1212,,,S S S 中6S 最大.3、解:设新数列为{},4,)1(,3,2,1512511d b b d n b b a b a b b n n +=-+=====有根据则即3=2+4d ,∴14d =,∴172(1)44n n b n +=+-⨯= 1(43)7(1)114n n a a n n -+=+-⨯=+=又,∴43nn ab -=即原数列的第n 项为新数列的第4n -3项.(1)当n=12时,4n -3=4×12-3=45,故原数列的第12项为新数列的第45项;(2)由4n -3=29,得n=8,故新数列的第29项是原数列的第8项。
北师大必修5数学《等差数列的性质及应用》习题精选有答案-(高一)
第2课时等差数列的性质及应用课后篇巩固探究A组1.已知等差数列{a n}中,a7+a9=16,a4=1,则a12的值是()A.15B.30C.31D.64解析:∵{a n}是等差数列,∴a7+a9=a4+a12,∴a12=16-1=15.答案:A2.已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20等于()A.-1B.1C.3D.7解析:∵a1+a3+a5=105,∴3a3=105,解得a3=35,同理由a2+a4+a6=99,得a4=33.∵d=a4-a3=33-35=-2,∴a20=a4+(20-4)d=33+16×(-2)=1.答案:B3.若{a n}是等差数列,则下列数列中仍为等差数列的有()①{a n+3}②{}③{a n+1-a n}④{2a n}⑤{2a n+n}A.1个B.2个C.3个D.4个解析:根据等差数列的定义判断,若{a n}是等差数列,则{a n+3},{a n+1-a n},{2a n},{2a n+n}均为等差数列,而{}不一定是等差数列.答案:D4.已知等差数列{a n}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有()A.a1+a101>0B.a2+a100<0C.a3+a100≤0D.a51=0解析:由题设a1+a2+a3+…+a101=101a51=0,得a51=0.答案:D5.若等差数列的前三项依次是x-1,x+1,2x+3,则其通项公式为()A.a n=2n-5B.a n=2n-3C.a n=2n-1D.a n=2n+1解析:∵x-1,x+1,2x+3是等差数列的前三项,∴2(x+1)=x-1+2x+3,解得x=0.∴a1=x-1=-1,a2=1,a3=3,∴d=2.∴a n=-1+2(n-1)=2n-3,故选B.答案:B6.在等差数列{a n}中,a1+a4+a7=39,a2+a5+a8=33,则a3+a6+a9=.解析:由等差数列的性质,得(a1+a4+a7)+(a3+a6+a9)=2(a2+a5+a8),即39+(a3+a6+a9)=2×33,故a3+a6+a9=66-39=27.答案:277.若lg 2,lg(2x-1),lg(2x+3)成等差数列,则x的值是.解析:由题意,知2lg(2x-1)=lg 2+lg(2x+3),则(2x-1)2=2(2x+3),即(2x)2-4·2x-5=0,∴(2x-5)(2x+1)=0,∴2x=5,∴x=log25.答案:log258.已知一个等差数列由三个数构成,这三个数之和为9,平方和为35,则这三个数构成的等差数列为.答案:1,3,5或5,3,19.在等差数列{a n}中,a1+a4+a7=15,a2a4a6=45,求数列{a n}的通项公式.解∵a1+a7=2a4=a2+a6,∴a1+a4+a7=3a4=15,∴a4=5,∴a2+a6=10,a2a6=9.∴a2,a6是方程x2-10x+9=0的两根.∴若a2=1,a6=9,则d==2,∴a n=2n-3.若a2=9,a6=1,则d==-2,∴a n=13-2n.∴数列{a n}的通项公式为a n=2n-3或a n=13-2n.10.已知f(x)=x2-2x-3,等差数列{a n}中,a1=f(x-1),a2=-,a3=f(x),求:(1)x的值;(2)通项a n.解(1)由f(x)=x2-2x-3,得a1=f(x-1)=(x-1)2-2(x-1)-3=x2-4x,a3=x2-2x-3, 又因为{a n}为等差数列,所以2a2=a1+a3,即-3=x2-4x+x2-2x-3,解得x=0或x=3.(2)当x=0时,a1=0,d=a2-a1=-,此时a n=a1+(n-1)d=-(n-1);当x=3时,a1=-3,d=a2-a1=,此时a n=a1+(n-1)d=(n-3).B组1.在数列{a n}中,若a2=2,a6=0,且数列是等差数列,则a4等于()A. B. C. D.解析:令b n=,则b2=,b6==1.由题意知{b n}是等差数列,∴b6-b2=(6-2)d=4d=,∴d=.∴b4=b2+2d=+2×.∵b4=,∴a4=.答案:A2.已知数列{a n}为等差数列,且a1+a7+a13=4π,则tan(a2+a12)的值为()A. B.± C.- D.-解析:∵{a n}为等差数列,∴a1+a7+a13=3a7=4π.∴a7=,tan(a2+a12)=tan 2a7=tan=-.答案:D3.《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为()A.1升B.升C.升D.升解析:设所构成的等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,由题意得解得所以a5=a1+4d=.答案:B4.导学号33194007在等差数列{a n}中,如果a2+a5+a8=9,那么关于x的方程x2+(a4+a6)x+10=0()A.无实根B.有两个相等实根C.有两个不等实根D.不能确定有无实根解析:∵a4+a6=a2+a8=2a5,即3a5=9,∴a5=3.又a4+a6=2a5=6,∴关于x的方程为x2+6x+10=0,则判别式Δ=62-4×10<0,∴无实数解.答案:A5.已知log a b,-1,log b a成等差数列,且a,b为关于x的方程x2-cx+d=0的两根,则d=.解析:由已知,得log a b+log b a=-2,即=-2,从而有(lg a+lg b)2=0,可得lg a=-lg b=lg,即ab=1.故由根与系数的关系得d=ab=1.答案:16.导学号33194008已知方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差数列,则|m-n|=.解析:由题意设这4个根为+d,+2d,+3d.可得=2,∴d=.∴这4个根依次为.∴n=,m=或n=,m=.∴|m-n|=.答案:7.两个等差数列5,8,11,…和3,7,11,…都有100项,那么它们共有多少相同的项?解在数列{a n}中,a1=5,公差d1=8-5=3.∴a n=a1+(n-1)d1=3n+2.在数列{b n}中,b1=3,公差d2=7-3=4,∴b n=b1+(n-1)d2=4n-1.令a n=b m,则3n+2=4m-1,∴n=-1.∵m,n∈N+,∴m=3k(k∈N+),又解得0<m≤75.∴0<3k≤75,∴0<k≤25,∴k=1,2,3, (25)∴两个数列共有25个公共项.8.导学号33194009已知数列{a n}中,a1=,a n a n-1+1=2a n-1(n≥2,n∈N+).数列{b n}中,b n=(n∈N+).(1)求证:{b n}是等差数列;(2)求数列{a n}的通项公式,并求其最大、最小项.(1)证明由a n a n-1+1=2a n-1,得a n a n-1-a n-1=a n-1-1,∴=b n,又b n-1=,∴b n-b n-1==1(n≥2,n∈N+).∵b1==-,∴数列{b n}是以-为首项,1为公差的等差数列.(2)解由(1)知b n=n-3.5,又由b n=得a n=1+=1+.点(n,a n)在函数y=+1的图像上.显然,在区间(3.5,+∞)上,y=+1递减且y>1;在区间(0,3.5)上,y=+1递减且y<1.因此,当n=4时,a n取得最大值3;当n=3时,a n取得最小值-1.。
人教A版高中数学高二必修5练习 等差数列的性质及简单应用
【选题明细表】知识点、方法题号等差数列性质的应用1、2、4、6、7、8等差数列中的计算问题3、5、9、10、12实际应用题11基础达标1.设数列{a n},{b n}都是等差数列,且a1=25,b1=75,a2+b2=100,那么由a n+b n所组成的数列的第37项为( C )(A)0 (B)37 (C)100 (D)-37解析:设c n=a n+b n,则{c n}为等差数列.又c1=a1+b1=25+75=100,c2=a2+b2=100,则d=c2-c1=0,故c n=100(n∈N*),从而c37=100.故选C.2.等差数列{a n}中,a2+a5+a8=9,那么关于x的方程x2+(a4+a6)x+10=0( A )(A)无实根(B)有两个相等实根(C)有两个不等实根 (D)不能确定有无实根解析:由a2+a5+a8=9得3a5=9,a5=3,∴a4+a6=2a5=6,于是方程的判别式Δ=(a4+a6)2-4×10=62-4×10<0,故方程无实根,故选A.3.等差数列{a n}中,a1+a4+a7=39,a2+a5+a8=33,则a3+a6+a9等于( C )(A)21 (B)24 (C)27 (D)30解析:由已知得3a4=39,3a5=33,∴a4=13,a5=11,若设公差为d,则d=a5-a4=11-13=-2,于是a6=9,∴a3+a6+a9=3a6=3×9=27,故选C.4.若{a n}是等差数列,则下列数列中仍为等差数列的个数有( D )①{a n+a n+1};②{};③{a n+1-a n};④{2a n};⑤{2a n+n}.(A)1个(B)2个(C)3个(D)4个解析:设等差数列{a n}的公差为d,对于①(a n+a n+1)-(a n-1+a n)=(a n-a n-1)+(a n+1-a n)=2d,∴{a n+a n+1}是等差数列;对于②,{}不一定是等差数列,例如取{a n}为1,2,3,4,…;对于③,由于a n+1-a n=d,∴{a n+1-a n}是常数列,仍为等差数列;对于④,2a n-2a n-1=2d,∴{2a n}是等差数列;对于⑤,(2a n+n)-(2a n-1+n-1)=2d+1为常数,∴{2a n+n}是等差数列,因此①③④⑤仍为等差数列,故选D.5.设{a n}是公差为正数的等差数列,若a1+a2+a3=15,a1a2a3=80,则a11+a12+a13等于( B )(A)120 (B)105 (C)90 (D)75解析:∵a1+a2+a3=15,∴a2=5.∴a1a3=16.设{a n}的公差为d,则又d>0,∴d=3,a1=2.∴a11+a12+a13=3a12=3(a1+11d)=3(2+11×3)=105,选B.6.(2013湖南师大高二期中)在等差数列{a n}中,已知a2+a3+a10+a11=36,则a5+a8= .解析:法一根据题意,有(a1+d)+(a1+2d)+(a1+9d)+(a1+10d)=36,∴4a1+22d=36,则2a1+11d=18.∴a5+a8=(a1+4d)+(a1+7d)=2a1+11d=18.法二由等差数列的性质,可得a5+a8=a3+a10=a2+a11,∴36=2(a5+a8).∴a5+a8=18.答案:187.(2013德化高二检测)在等差数列{a n}中,若a2+a4+a6+a8+a10=80,则a7-a8的值为.解析:∵a2+a10=a4+a8=2a6,∴a2+a4+a6+a8+a10=5a6=80,∴a6=16.∴a7-a8=(a6+d)-(a6+2d)=a6=×16=8.答案:8能力提升8.在等差数列{a n}中,a1+3a8+a15=120,则2a9-a10的值为( A )(A)24 (B)22 (C)20 (D)-8解析:设{a n}公差为d,∵a1+3a8+a15=5a8=120,∴a8=24,∴2a9-a10=2a8+2d-(a8+2d)=a8=24,选A.9.已知数列-1,x1,x2,9和-1,y1,y2,y3,9都是等差数列,则= .解析:设两个等差数列的公差分别为d1和d2,则3d1=9-(-1)=10,d1=,4d2=9-(-1)=10,d2=,于是===.答案:10.等差数列{a n}中,公差为,且a1+a3+a5+…+a99=60,则a2+a4+a6+…+a100= .解析:a2+a4+a6+…+a100=a1++a3++a5++…+a99+=a1+a3+a5+…+a99+×50=60+25=85.答案:8511.某单位用分期付款方式为职工购买40套住房,共需1150万元,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150万元后的第一个月算分期付款的第一个月,求分期付款的第10个月应付多少钱?最后一次应付多少钱?解:购买时先付150万元,还欠款1000万元.依题意知20次可付清.设每次交付的欠款依次为a1,a2,a3,…,a20,构成数列{a n},则a1=50+1000×0.01=60;a2=50+(1000-50)×0.01=59.5;a3=50+(1000-50×2)×0.01=59;…a n=50+[1000-50(n-1)]×0.01=60-(n-1)(1≤n≤20).所以{a n}是以60为首项,-为公差的等差数列.则a10=60-9×=55.5,a20=60-19×=50.5,故第10个月应付55.5万元,最后一次应付50.5万元.探究创新12.如果有穷数列a1,a2,…,a m(m为正整数)满足条件:a1=a m,a2=a m-1,…,a m=a1,则称其为“对称”数列.例如数列1,2,5,2,1与数列8,4,2,4,8都是“对称”数列.已知在21项的“对称”数列{c n}中c11,c12,…,c21是以1为首项,2为公差的等差数列,则c2= .解析:因为c11,c12,…,c21是以1为首项,2为公差的等差数列,所以c20=c11+9d=1+9×2=19,又{c n}为21项的对称数列,所以c2=c20=19.答案:19。
高中数学课时作业8等差数列的性质及简单应用新人教A版必修5
对于p3: = + d,
所以 - = ,
当d-a1>0,即d>a1时,数列 递增,
但d>a1不一定成立,则p3不正确.
对于p4:设bn=an+3nd,
则bn+1-bn=an+1-an+3d=4d>0.
所以数列{an+3nd}是递增数列,p4正确.
综上,正确的命题为p1,p4.
(1)a3+a5+a7=93;
(2)满足an>100的n的最小值是15.
试求公差d和首项a1的值.
解析:因为a3+a5+a7=93,
所以3a5=93,所以a5=31,
所以an=a5+(n-5)d>100,所以n> +5.
因为n的最小值是15,所以14≤ +5<15,
所以6 <d≤7 ,
又d为正整数,所以d=7,a1=a5-4d=3.
答案:1
7.已知{an}为等差数列,a5+a7=4,a6+a8=-2,则该数列的正数项共有________项.
解析:∵a5+a7=2a6=4,a6+a8=2a7=-2,
∴a6=2,a7=-1,∴d=a7-a6=-3,
∴an=a6+(n-6)d=2+(n-6)×(-3)=-3n+20.
令an≥0,解得n≤ ,即n=1,2,3,…,6,故该数列的正数项共有6项.
答案:2026
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.(1)已知{an}是等差数列,且a1-a4+a8-a12+a15=2,求a3+a13的值;
(2)已知在等差数列{an}中,若a49=80,a59=100,求a79.
解析:(1)因为{an}是等差数列,
所以a1+a15=a4+a12=a3+a13=2a8.
2017-2018学年人教A版高中数学必修五习题:第二章2-2
第二章 数列 2.2 等差数列 第2课时 等差数列的性质A 级 基础巩固一、选择题1.设数列{a n },{b n }都是等差数列,且a 1=25,b 1=75,a 2+b 2=100,那么由a n +b n所组成的数列的第37项值为( )A .0B .37C .100D .-37解析:设c n =a n +b n ,则c 1=a 1+b 1=25+75=100,c 2=a 2+b 2=100,故d =c 2-c 1=0,故c n =100(n ∈N *),从而c 37=100.答案:C2.如果数列{a n }是等差数列,则下列式子一定成立的有( ) A .a 1+a 8<a 4+a 5 B .a 1+a 8=a 4+a 5 C .a 1+a 8>a 4+a 5D .a 1a 8=a 4a 5解析:由等差数列的性质有a 1+a 8=a 4+a 5. 答案:B3.由公差d ≠0的等差数列a 1,a 2,…,a n 组成一个新的数列a 1+a 3,a 2+a 4,a 3+a 5,…下列说法正确的是( )A .新数列不是等差数列B .新数列是公差为d 的等差数列C .新数列是公差为2d 的等差数列D .新数列是公差为3d 的等差数列解析:因为(a n +1+a n +3)-(a n +a n +2)=(a n +1+a n )+(a n +3-a n +2)=2d , 所以数列a 1+a 3,a 2+a 4,a 3+a 5,…是公差为2d 的等差数列. 答案:C4.在数列{a n }中,a 3=2,a 7=1,如果数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1是等差数列,那么a 11等于( ) A.13 B.12 C.23 D .1 解析:依题意得1a 3+1+1a 11+1=2·1a 7+1, 所以1a 11+1=21+1-12+1=23,所以a 11=12.答案:B5.一个首项为23,公差为整数的等差数列,如果前六项均为正数,第七项起为负数,则它的公差是( )A .-2B .-3C .-4D .-5解析:设该数列的公差为d ,则由题设条件知:a 6=a 1+5d >0,a 7=a 1+6d <0. 又因为a 1=23,所以⎩⎪⎨⎪⎧d >-235,d <-236,即-235<d <-236,又因为d 是整数, 所以d =-4. 答案:C 二、填空题6.在等差数列{a n }中,a 3,a 10是方程x 2-3x -5=0的根,则a 5+a 8=________. 解析:由已知得a 3+a 10=3. 又数列{a n }为等差数列, 所以a 5+a 8=a 3+a 10=3. 答案:37.数列{a n }满足递推关系a n =3a n -1+3n -1(n ∈N *,n ≥2),a 1=5,则使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +m 3n 为等差数列的实数m 的值为________.解析:a 1=5,a 2=3×5+32-1=23,a 3=3×23+33-1=95,依题意得5+m 3,23+m 32,95+m33成等差数列,所以2·23+m 32=5+m 3+95+m33,所以m =-12.答案:-128.已知数列{a n }满足a 1=1,若点⎝ ⎛⎭⎪⎫a n n ,a n +1n +1在直线x -y +1=0上,则a n =________________.解析:由题设可得a n n -a n +1n +1+1=0,即a n +1n +1-a nn =1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以1为公差的等差数列,且首项为1,故通项公式a nn=n ,所以a n =n 2.答案:n 2三、解答题9.在等差数列{a n }中,若a 1+a 2+…+a 5=30,a 6+a 7+…+a 10=80,求a 11+a 12+…+a 15.解:法一:因为1+11=6+6,2+12=7+7,…,5+15= 10+10,所以a 1+a 11=2a 6,a 2+a 12=2a 7,…,a 5+a 15=2a 10.所以(a 1+a 2+…+a 5)+(a 11+a 12+…+a 15)=2(a 6+a 7+…+a 10).所以a 11+a 12+…+a 15=2(a 6+a 7+…+a 10)-(a 1+a 2+…+a 5)=2×80-30=130. 法二:因为数列{a n }是等差数列,所以a 1+a 2+…+a 5,a 6+a 7+…+a 10,a 11+a 12+…+a 15也成等差数列,即30,80,a 11+a 12+…+a 15成等差数列.所以30+(a 11+a 12+…+a 15)=2×80, 所以a 11+a 12+…+a 15=130.10.已知无穷等差数列{a n },首项a 1=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b 1和b 2;(2)求数列{b n }的通项公式;(3)数列{b n }中的第110项是数列{a n }中的第几项?解:(1)由题意,等差数列{a n }的通项公式为a n =3+(n -1)(-5)=8-5n , 设数列{b n }的第n 项是数列{a n }的第m 项,则需满足m =4n -1,n ∈N *, 所以b 1=a 3=8-5×3=-7,b 2=a 7=8-5×7=-27.(2)由(1)知b n +1-b n =a 4(n +1)-1-a 4n -1=4d =-20, 所以新数列{b n }也为等差数列, 且首项为b 1=-7,公差为d ′=-20,所以b n =b 1+(n -1)d ′=-7+(n -1)×(-20)=13-20n .(3)因为m =4n -1,n ∈N *,所以当n =110时,m =4×110-1=439, 所以数列{b n }中的第110项是数列{a n }中的第439项.B 级 能力提升1.若方程(x 2-2x +m )(x 2-2x +n )=0的四个根组成一个首项为14的等差数列,则|m -n |=( )A .1 B.34 C.12 D.38解析:设方程的四个根a 1,a 2,a 3,a 4依次成等差数列,则a 1+a 4=a 2+a 3=2, 再设此等差数列的公差为d ,则2a 1+3d =2, 因为a 1=14,所以d =12,所以a 2=14+12=34,a 3=14+1=54, a 4=14+32=74,所以|m -n |=|a 1a 4-a 2a 3|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪14×74-34×54=12.答案:C2.若数列{a n }为等差数列,a p =q ,a q =p (p ≠q ),则a p +q =______________. 解析:法一:因为a p =a q +(p -q )d , 所以q =p +(p -q )d ,即q -p =(p -q )d , 因为p ≠q ,所以d =-1.所以a p +q =a p +(p +q -p )d =q +q ×(-1)=0. 法二:因为数列{a n }为等差数列, 所以点(n ,a n )在一条直线上.不妨设p <q ,记点A (p ,q ),B (q ,p ),则直线AB 的斜率k =p -qq -p=-1,如图所示,由图知OC =p +q ,即点C 的坐标为(p +q ,0)故a p +q =0.答案:03.在数列{a n }中,a 1=1,3a n a n -1+a n -a n -1=0(n ≥2,n ∈N *).(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式. (1)证明:由3a n a n -1+a n -a n -1=0,得1a n -1a n -1=3 (n ≥2).又因为a 1=1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,3为公差的等差数列.(2)解:由(1)可得1a n=1+3(n -1)=3n -2,所以a n =13n -2. 又当n =1时,a 1=1,符合上式, 所以数列{a n }的通项公式是a n =13n -2.。
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第2课时等差数列的性质及应用
课后篇巩固探究
A组
1.已知等差数列{a n}中,a7+a9=16,a4=1,则a12的值是()
A.15
B.30
C.31
D.64
解析:∵{a n}是等差数列,∴a7+a9=a4+a12,
∴a12=16-1=15.
答案:A
2.已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20等于()
A.-1
B.1
C.3
D.7
解析:∵a1+a3+a5=105,∴3a3=105,
解得a3=35,同理由a2+a4+a6=99,得a4=33.
∵d=a4-a3=33-35=-2,
∴a20=a4+(20-4)d=33+16×(-2)=1.
答案:B
3.若{a n}是等差数列,则下列数列中仍为等差数列的有()
①{a n+3}②{}③{a n+1-a n}④{2a n}⑤{2a n+n}
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
解析:根据等差数列的定义判断,若{a n}是等差数列,则{a n+3},{a n+1-a n},{2a n},{2a n+n}均为等差数列,而{}不一定是等差数列.
答案:D
4.已知等差数列{a n}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有()
A.a1+a101>0
B.a2+a100<0
C.a3+a100≤0
D.a51=0
解析:由题设a1+a2+a3+…+a101=101a51=0,得a51=0.
答案:D
5.若等差数列的前三项依次是x-1,x+1,2x+3,则其通项公式为()
A.a n=2n-5
B.a n=2n-3
C.a n=2n-1
D.a n=2n+1
解析:∵x-1,x+1,2x+3是等差数列的前三项,
∴2(x+1)=x-1+2x+3,解得x=0.
∴a1=x-1=-1,a2=1,a3=3,∴d=2.
∴a n=-1+2(n-1)=2n-3,故选B.
答案:B
6.在等差数列{a n}中,a1+a4+a7=39,a2+a5+a8=33,则a3+a6+a9=.
解析:由等差数列的性质,
得(a1+a4+a7)+(a3+a6+a9)=2(a2+a5+a8),
即39+(a3+a6+a9)=2×33,
故a3+a6+a9=66-39=27.
答案:27
7.若lg 2,lg(2x-1),lg(2x+3)成等差数列,则x的值是.
解析:由题意,知2lg(2x-1)=lg 2+lg(2x+3),
则(2x-1)2=2(2x+3),即(2x)2-4·2x-5=0,
∴(2x-5)(2x+1)=0,∴2x=5,∴x=log25.
答案:log25
8.已知一个等差数列由三个数构成,这三个数之和为9,平方和为35,则这三个数构成的等差数列为.
答案:1,3,5或5,3,1
9.在等差数列{a n}中,a1+a4+a7=15,a2a4a6=45,求数列{a n}的通项公式.
解∵a1+a7=2a4=a2+a6,
∴a1+a4+a7=3a4=15,∴a4=5,
∴a2+a6=10,a2a6=9.
∴a2,a6是方程x2-10x+9=0的两根.
∴
若a2=1,a6=9,则d==2,∴a n=2n-3.
若a2=9,a6=1,则d==-2,∴a n=13-2n.
∴数列{a n}的通项公式为a n=2n-3或a n=13-2n.
10.已知f(x)=x2-2x-3,等差数列{a n}中,a1=f(x-1),a2=-,a3=f(x),求:
(1)x的值;
(2)通项a n.
解(1)由f(x)=x2-2x-3,得a1=f(x-1)=(x-1)2-2(x-1)-3=x2-4x,a3=x2-2x-3,
又因为{a n}为等差数列,所以2a2=a1+a3,即-3=x2-4x+x2-2x-3,解得x=0或x=3.
(2)当x=0时,a1=0,d=a2-a1=-,
此时a n=a1+(n-1)d=-(n-1);
当x=3时,a1=-3,d=a2-a1=,
此时a n=a1+(n-1)d=(n-3).
B组
1.在数列{a n}中,若a2=2,a6=0,且数列是等差数列,则a4等于()
A. B. C. D.
解析:令b n=,则b2=,b6==1.
由题意知{b n}是等差数列,
∴b6-b2=(6-2)d=4d=,∴d=.
∴b4=b2+2d=+2×.
∵b4=,∴a4=.
答案:A
2.已知数列{a n}为等差数列,且a1+a7+a13=4π,则tan(a2+a12)的值为()
A. B.± C.- D.-
解析:∵{a n}为等差数列,∴a1+a7+a13=3a7=4π.
∴a7=,tan(a2+a12)=tan 2a7=tan=-.
答案:D
3.《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为()
A.1升
B.升
C.升
D.升
解析:设所构成的等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,
由题意得
解得所以a5=a1+4d=.
答案:B
4.导学号33194007在等差数列{a n}中,如果a2+a5+a8=9,那么关于x的方程x2+(a4+a6)x+10=0()
A.无实根
B.有两个相等实根
C.有两个不等实根
D.不能确定有无实根
解析:∵a4+a6=a2+a8=2a5,即3a5=9,∴a5=3.
又a4+a6=2a5=6,
∴关于x的方程为x2+6x+10=0,则判别式Δ=62-4×10<0,∴无实数解.
答案:A
5.已知log a b,-1,log b a成等差数列,且a,b为关于x的方程x2-cx+d=0的两根,则d=.
解析:由已知,得log a b+log b a=-2,即=-2,从而有(lg a+lg b)2=0,可得lg a=-lg b=lg,即ab=1.
故由根与系数的关系得d=ab=1.
答案:1
6.导学号33194008已知方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差
数列,则|m-n|=.
解析:由题意设这4个根为+d,+2d,+3d.
可得=2,∴d=.
∴这4个根依次为.
∴n=,m=或n=,m=.∴|m-n|=.
答案:
7.两个等差数列5,8,11,…和3,7,11,…都有100项,那么它们共有多少相同的项?
解在数列{a n}中,a1=5,公差d1=8-5=3.
∴a n=a1+(n-1)d1=3n+2.
在数列{b n}中,b1=3,公差d2=7-3=4,
∴b n=b1+(n-1)d2=4n-1.
令a n=b m,则3n+2=4m-1,∴n=-1.
∵m,n∈N+,∴m=3k(k∈N+),
又解得0<m≤75.
∴0<3k≤75,∴0<k≤25,∴k=1,2,3, (25)
∴两个数列共有25个公共项.
8.导学号33194009已知数列{a n}中,a1=,a n a n-1+1=2a n-1(n≥2,n∈N+).数列{b n}中,b n=(n∈N+).
(1)求证:{b n}是等差数列;
(2)求数列{a n}的通项公式,并求其最大、最小项.
(1)证明由a n a n-1+1=2a n-1,得a n a n-1-a n-1=a n-1-1,
∴=b n,又b n-1=,
∴b n-b n-1==1(n≥2,n∈N+).
∵b1==-,
∴数列{b n}是以-为首项,1为公差的等差数列.
(2)解由(1)知b n=n-3.5,
又由b n=得a n=1+=1+.
点(n,a n)在函数y=+1的图像上.
显然,在区间(3.5,+∞)上,y=+1递减且y>1;在区间(0,3.5)上,y=+1递减且y<1.因此,当n=4时,a n取得最大值3;当n=3时,a n取得最小值-1.。