等差数列的前n项和专项练习题含答案解析5

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等差数列的前n 项和

一、基础过关

1.若数列{a n }的前n 项和S n =n 2-1,则a 4等于

( ) A .7 B .8 C .9 D .17

2.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 3,则a 5+a 6的值为

( ) A .91 B .152 C .218 D .279

3.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 5a 3=59,则S 9S 5

等于 ( )

A .1

B .-1

C .2 D.12 4.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 ( )

A.310

B.13

C.18

D.19 5.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-9n ,第k 项满足5

( )

A .9

B .8

C .7

D .6 6.数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =n 2-n (n ∈N *),则通项公式为________.

7.已知数列{a n }的前n 项和公式为S n =2n 2-30n .

(1)求数列{a n }的通项公式a n ;

(2)求S n 的最小值及对应的n 值.

8.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.

二、能力提升

9.设{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和,且S 5S 8,则下列结论错误的是( )

A .d <0

B .a 7=0

C .S 9>S 5

D .S 6与S 7均为S n 的最大值

10.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 4=1,S 5=10,则当S n 取得最大值时,n 的值为________.

11.若数列{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2 003+a 2 004>0,a 2 003·a 2 004<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是________.

12.数列{a n }中,a 1=8,a 4=2,且满足a n +2-2a n +1+a n =0 (n ∈N *).

(1)求数列{a n}的通项公式;

(2)设S n=|a1|+|a2|+…+|a n|,求S n.

三、探究与拓展

13.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的取值范围;

(2)问前几项的和最大,并说明理由.

答案

1.A 2.B 3.A 4.A 5.B

6.a n =2n -2

7.解 (1)∵S n =2n 2-30n , ∴当n =1时,a 1=S 1=-28. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2-30n )-[2(n -1)2-30(n -1)]=4n -32. ∴a n =4n -32,n ∈N +.

(2)S n =2n 2-30n =2(n -152)2-2252

∴当n =7或8时,S n 最小,且最小值为S 7=S 8=-112.

8.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)2

d =10n -n 2. 因为S n =-(n -5)2+25, 所以当n =5时,S n 取得最大值.

9.C [由S 50. 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

10.4或5

11.4 006

解析 由条件可知数列单调递减, 故知a 2 003>0,a 2 004<0,

故S 4 006=4 006(a 1+a 4 006)2

=2 003(a 2 003+a 2 004)>0,

S 4 007=4 007(a 1+a 4 007)2

=4 007×a 2 004<0,

故使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是4 006.

12.解 (1)∵a n +2-2a n +1+a n =0. ∴a n +2-a n +1=a n +1-a n =…=a 2-a 1.

∴{a n }是等差数列且a 1=8,a 4=2, ∴d =-2,a n =a 1+(n -1)d =10-2n .

(2)∵a n =10-2n ,令a n =0,得n =5. 当n >5时,a n <0;当n =5时,a n =0; 当n <5时,a n >0.

∴当n >5时,S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n | =a 1+a 2+…+a 5-(a 6+a 7+…+a n ) =S 5-(S n -S 5)=2S 5-S n =2·(9×5-25)-9n +n 2 =n 2-9n +40,

当n ≤5时,S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n | =a 1+a 2+…+a n =9n -n 2.

∴S n =⎩⎪⎨⎪⎧

9n -n 2 (n ≤5)n 2-9n +40 (n >5). 13.解 (1)根据题意,得

⎩⎨⎧

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.

解得:-247a 2>a 3>…>a 12>a 13>…,

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.