等差数列的性质练习 含答案
第30讲 等差数列的概念及性质(讲义 练习)(解析版)
第30讲 等差数列的概念及性质知识点概要1.等差数列的概念一般地,如果数列{a n }从第2项起,每一项与它的前一项之差都等于同一个常数d ,即a n +1-a n =d 恒成立,则称{a n }为等差数列,其中d 称为等差数列的公差.拓展:等差数列定义的理解(1)“每一项与它的前一项之差”这一运算要求是指“相邻且后项减去前项”强调了:①作差的顺序;②这两项必须相邻.(2)定义中的“同一常数”是指全部的后项减去前一项都等于同一个常数,否则这个数列不能称为等差数列.2.等差数列的通项公式及其推广若等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,则其通项公式为a n =a 1+(n -1)d .该式可推广为a n =a m +(n -m )d (其中n ,m ∈N +).思考:等差数列的通项公式a n =a 1+(n -1)d 是什么函数模型? [答案] d ≠0时,一次函数;d =0时,常数函数. 3.等差数列的单调性等差数列{a n }中,若公差d >0,则数列{a n }为递增数列;若公差d <0,则数列{a n }为递减数列.等差数列的判定方法有以下三种:(1)定义法:a n +1-a n =d (常数)(n ∈N +)⇔{a n }为等差数列; (2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2(n ∈N +)⇔{a n }为等差数列; (3)通项公式法:a n =an +b (a ,b 是常数,n ∈N +)⇔{a n }为等差数列. 但如果要证明一个数列是等差数列,则必须用定义法或等差中项法. 4.等差中项如果x ,A ,y 是等差数列,那么称A 为x 与y 的等差中项,且A =x +y2.在一个等差数列中,中间的每一项都是它的前一项与后一项的等差中项. 思考1:在等差数列中,任意两项都有等差中项吗? [答案] 是. 5.等差数列的性质{a n }是公差为d 的等差数列,若正整数s ,t ,p ,q 满足s +t =p +q ,则a s +a t =a p +a q . ①特别地,当p +q =2s (p ,q ,s ∈N +)时,a p +a q =2a s .②对有穷等差数列,与首末两项“等距离”的两项之和等于首末两项的和,即a 1+a n=a 2+a n -1=…=a k +a n -k +1=….思考2:在等差数列{a n }中,2a n =a n +1+a n -1(n ≥2)成立吗?2a n =a n +k +a n -k (n >k >0)是否成立?[答案] 令s =t =n ,p =n +1,q =n -1,可知2a n =a n +1+a n -1成立;令s =t =n ,p =n +k ,q =n -k ,可知2a n =a n +k +a n -k 也成立.拓展:(1)从等差数列中,每隔一定的距离抽取一项,组成的数列仍为等差数列. (2)若{a n }是公差为d 的等差数列,则①{c +a n }(c 为任一常数)是公差为d 的等差数列; ②{ca n }(c 为任一常数)是公差为cd 的等差数列; ③{a n +a n +k }(k 为常数,k ∈N +)是公差为2d 的等差数列.(3)若{a n },{b n }分别是公差为d 1,d 2的等差数列,则数列{pa n +qb n }(p ,q 是常数)是公差为pd 1+qd 2的等差数列.(4){a n }的公差为d ,则d >0⇔{a n }为递增数列; d <0⇔{a n }为递减数列;d =0⇔{a n }为常数列.精选同步练习一、填空题1.若三个数成等差数列,它们的和为9,平方和为59,则这三个数的积为_____. 【答案】-21 【分析】设这三个数为a d -,a ,a d +,依题意得到方程组,解得,a b ,即可得到这三个数,从而得解; 【解析】解:设这三个数为a d -,a ,a d +,则2229()()59a d a a d a d a a d -+++=⎧⎨-+++=⎩,, 解得34a d =⎧⎨=⎩或34a d =⎧⎨=-⎩∴这三个数为1-,3,7或7,3,1-. ∴它们的积为21-故答案为:21-2.在等差数列{}n a 中,1018a =,3078a =,则25a =______. 【答案】63 【分析】应用等差数列的性质:()m na a d m n m n-=≠-以及通项公式,即得解由等差数列的性质,可知公差301078183301020a a d --===-,所以()251025101815363a a d =+-=+⨯=. 故答案为:633.已知{a n }为等差数列,且a 6=4,则a 4a 7的最大值为________. 【答案】18 【分析】由题意,a 4a 7=(a 6-2d )(a 6+d )转化为二次函数的最大值,即得解 【解析】设等差数列的公差为d ,则a 4a 7=(a 6-2d )(a 6+d )=(4-2d )(4+d )=-2(d +1)2+18, 即a 4a 7的最大值为18. 故答案为:184.已知b 是a ,c 的等差中项,且a b c >>,若()lg 1a +,()lg 1b -,()lg 1c -成等差数列,15a b c ++=,则a 的值为______.【答案】7 【分析】根据等差中项的性质列出方程组,解方程组即可求出结果. 【解析】由题意,知()()()22lg 1lg 1lg 115b a cb ac a b c a b c=+⎧⎪-=++-⎪⎨++=⎪⎪>>⎩,解得753a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,故答案为:7.5.在如下数表中,已知每行、每列中的数都成等差数列,那么位于表中的第n 行第n +1列的数是________. 【答案】2n n +## 【分析】由题中数表知,第n 行中的项满足a 1=n ,d =2n -n =n ,由等差数列的通项公式即得解由题中数表知,第n 行中的项分别为n,2n,3n ,…,组成一等差数列,设为{a n }, 则a 1=n ,d =2n -n =n ,所以a n +1=n +n ·n =n 2+n ,即第n 行第n +1列的数是n 2+n . 故答案为:n 2+n6.在等差数列5-,132-,2-,12-,…的每相邻两项间插入一个数,使之成为一个新的等差数列{}n a ,则新数列的通项公式为n a =________.【答案】32344n -【分析】根据首项和第三项构造方程求得新等差数列的公差d ,利用等差数列通项公式可得结果. 【解析】设{}n a 的公差为d ,则()732522d =---=,解得:34d =,{}n a ∴是以5-为首项,34为公差的等差数列,()332351444n a n n ∴=-+-=-. 故答案为:32344n -.7.已知数列{a n }中,a 1=2,a n +1=22nn a a +(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式a n =________. 【答案】2n【分析】根据题意可判断1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,即可求出通项公式.【解析】 ∵a n +1=22n n a a +,a 1=2,∴a n ≠0,∴11n a +=1n a +12,即11n a +-1n a =12,又a 1=2,则11a =12, ∴1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以12为首项,12为公差的等差数列.∴1n a =11a +(n -1)×12=2n ,∴a n =2n.故答案为:2n.8.已知数列{}n a 为等差数列,公差()0d d ≠,且满足344651222024a a a a a a d ++=,则6511a a -=___________. 【答案】1506- 【分析】利用等差数列的基本量法化简得出56506a a d =,进而可求得6511a a -的值. 【解析】()()()()34465124444442228a a a a a a a d a a a d a d a d ++=-+++++()()()22224444445641284324242024a a d d a a d d a d a d a a d =++=++=++==,所以,56506a a d =,因此,566556111506506a a d a a a a d ---===-. 故答案为:1506-. 9.已知数列{}n a 中,135a =,()()111n n na n a n n +=+++,则数列{}n a 的通项公式为______.【答案】225n a n n =-【分析】将()()111n n na n a n n +=+++两边同时除以()1n n +,进而化为111n na a n n+-=+,然后结合等差数列的定义得到答案. 【解析】 由题意,可得111n n a a n n +=++,即111n n a a n n +-=+.又135a =,∴数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1315a =为首项,为1公差的等差数列,∴()32155n a n n n =+-=-,∴225n a n n =-. 故答案为:225n a n n =-.10.在数列{}n a 中,若11a =,212a =,()*12211++=+∈n n n n N a a a ,则该数列的通项为__________. 【答案】1n a n= 【分析】由题设知1{}na 是等差数列,根据等差数列通项公式有1n n a ,即可写出{}n a 的通项.【解析】 ∵()*12211++=+∈n n n n N a a a , ∴数列1{}n a 是等差数列,又21111a a -=且111a ,∴11(1)n n n a =+-=,故1n a n=. 故答案为:1n a n=. 11.已知数列{}n a 满足12123371,2,3,,N n n n na a a a a a n a *++++====∈,下列说法正确的是________. ①49a =;②N ,n n a ∀*∈都是整数; ③21221,,k k k a a a -+成等差数列;④21N ,N ,n n n k n a a ka ∃∀**++∈∈+=.【答案】②③ 【分析】根据12123371,2,3,,N n n n n a a a a a a n a *++++====∈,直接求得4a ,由递推公式1237n n n na a a a ++++=得()()22413n n n n n n a a a a a a +++++++=,令21n n n n a a b a +++=,则有2n n b b +=, 从而的出数列{}n b 的通项,从而可判断②③④的对错. 【解析】 解:2341713a a a a ⋅+==,故①错误; 因为1237n n n na a a a ++++=,即3127n n n n a a a a +++-= 则41237n n n n a a a a ++++=-,两式相减得:()()32124n n n n n n a a a a a a ++++++=+, 所以()()22413n n n n n n a a a a a a +++++++=,令21n n n n a a b a +++=,则有2n n b b +=, 又13122a a b a +==,24235a a b a +==, 所以2,21,5,2,n n k k N b n k k N ++=-∈⎧=⎨=∈⎩,所以21n n n n a b a a ++=⋅-,又因1231,2,3a a a ===均为整数,所以N ,n n a ∀*∈都是整数,故②正确;当n 为奇数时,则1n +为偶数,2n +为奇数, 212n n n a a a +++=,即212n n n a a a +++=, 即212122k k k a a a -++=,所以21221,,k k k a a a -+成等差数列,故③正确;因为2,21,5,2,n n k k N b n k k N ++=-∈⎧=⎨=∈⎩,所以当n 为奇数时,212n n n a a a +++=, 所以当n 为偶数时,215n n n a a a +++=, 故④错误. 故答案为:②③.12.有一列向量{}{}{}1112222:(,),:(,),,:(,)n n n n n a a x y a a x y a a x y ===,如果从第二项起,每一项与前一项的差都等于同一个向量,那么这列向量称为等差向量列.已知等差向量列{}na ,满足13(20,13),(18,15)a a =-=-,那么这列向量{}n a 中模最小的向量的序号n =_______【答案】4或5 【分析】由题意结合等差向量列的定义首先确定向量{}n a 的坐标表示,然后求解向量的模即可确定最小的向量的序号. 【解析】由题意可得:()()()3118,1520,132,2a a -=---=, 则每一项与前一项的差所得的同一个向量为:()1,1, 结合等差向量列的定义和等差数列通项公式可得:()201121n x n n =-+-⨯=-,()131112n y n n =+-⨯=+,即:()21,12n a n n =-+,这列向量{}n a 的模:(n a n =考查二次函数()2218585f x x x =-+,当18942x ==时,二次函数有最小值, 则这列向量{}n a 中模最小的向量的序号n =4或5. 故答案为:4或5. 【点睛】“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.二、单选题13.已知等差数列{}n a 的公差为2,且15919a a a ++=,则3711a a a ++=( ) A .21 B .25C .31D .35【答案】C 【分析】由题意可得出37111596d a a a a a a ++=+++,即可求得结果. 【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,则2d =,则()37111591592226196231a a a a d a d a d a a a d ++=+++++=+++=+⨯=, 故选:C.14.在等差数列{}n a 中,已知113a =,45163a a +=,33k a =,则k =( )A .50B .49C .48D .47【答案】A 【分析】求出等差数列{}n a 的公差d 的值,利用等差数列的通项公式结合已知条件可求得k 的值. 【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,则45121627733a a a d d +=+=+=,解得23d =,所以,()()121121133333k k k a a k d --=+-=+==,解得50k =. 故选:A.15.已知数列{}n a ,32a =,71a =,若11n a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭为等差数列,则11a =( )A .12B .23C .1D .2【答案】A 【分析】利用等差中项的性质可求得11a 的值. 【解析】由于数列11n a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭为等差数列,则7311211111a a a =++++,所以,117312121211111213a a a =-=-=+++++,解得1112=a .故选:A.16.已知数列{}n a 是首项为a ,公差为1的等差数列,数列{}n b 满足1.nn na b a +=若对任意的*n ∈N ,都有6n b b ≥成立,则实数a 的取值范围是( )A .[]6,5--B .()6,5--C .[]5,4--D .()5,4--【答案】B 【分析】依题意,对任意的*n ∈N ,都有6n b b ≥成立,即611n a a ≥,利用数列{}n a 的单调性可得670,0a a <>,即可求解.【解析】 由已知111n n n na b a a +==+, 对任意的*n ∈N ,都有6n b b ≥成立,即61111n a a +≥+,即611n a a ≥, 又数列{}n a 是首项为a ,公差为1的等差数列,1n a a n ∴=+-,且{}n a 是单调递增数列,当n →+∞时,10na →, 670,0a a ∴<>,即5060a a +<⎧⎨+>⎩,解得65a -<<-.故选:B. 【点睛】关键点睛:本题考查等差数列通项公式及数列单调性的应用,解题的关键是要利用数列的单调性结合已知条件得到670,0a a <>.17.数列{}n a 中,115a =,()*1332+=-∈n n a a n N ,则该数列中相邻两项的乘积是负数的是( ) A .2122,a a B .2223,a aC .2324,a aD .2425,a a【答案】C 【分析】由数列中项的递推关系可得4723n n a -=,由相邻两项积为负有(452)(472)09n n --<,即可得n 的值,进而确定符合条件的相邻两项. 【解析】123n n a a +-=-,则247215(1)33-⎛⎫=+--= ⎪⎝⎭n na n .要使10n n a a +<,即(452)(472)09n n --<,可得454722n <<,*n N ∈,∴n =23.则该数列中相邻两项的乘积为负数的项是23a 和24a , 故选:C18.已知各项均大于1的数列{}n a 满足()1 2.71828a e e =≈,{}n a 中任意相邻两项具有差为2的关系.记n a 的所有可能值构成的集合为n A ,n A 中所有元素之和为n S ,*N n ∈,下列四个结论:①2A 为单元素集; ②6312S e =+; ③2212n n S S n --=;④若将23n A +中所有元素按照从小到大的顺序排列得到数列{}n b ,则{}n b 是等差数列. 其中所有正确结论的编号为( ) A .①② B .①③C .①③④D .②③④【答案】C 【分析】由各项均大于1且{}n a 中任意相邻两项具有差为2的关系,分别列举出数列{}n a 的前几项,并由n a 的所有可能值构成的集合为n A ,n A 中所有元素之和为n S ,*N n ∈分别检验得出答案. 【解析】 由题意12345678121481046810,2,,,4,6,,,24622e e e e e e e e a e a e a a a e a e a a e e e e e e e e ++⎧⎧++⎧⎧⎪⎪++++⎧⎧⎪⎪⎪⎪==+===+=+==⎨⎨⎨⎨⎨⎨+++⎩⎩⎪⎪⎪⎪+⎩⎩⎪⎪+⎩⎩①2a 的所有可能值构成的集合为{}22A e =+为单元素集,正确;②6A 中所有元素之和为61062318e e e e S =+++++=+,错误;③由归纳关系,2n S 和21n S -都有n 个数,且从小到大排列对应相减均为2,故2212n n S S n --=,正确;④23n A +为23n a +可能值构成的集合,从小到大排列为以e 为首项,公差为4的等差数列,正确; 故选:C【点睛】关键点点睛:本题考查归纳推理,考查数列的应用,解决本题的关键点是归纳出数列的前几项,并得到2n S 和21n S -都有n 个数,且从小到大排列对应相减均为2,以及每项的可能值构成的集合,从小到大排列为公差为4的等差数列,结合题目得出选项,考查学生逻辑推理能力,属于中档题.三、解答题19.已知等差数列{a n },a 6=5,a 3+a 8=5.(1)求{a n }的通项公式a n ;(2)若数列{b n }满足b n =a 2n -1,求{b n }的通项公式b n .【答案】(1)a n =5n -25(n ∈N +);(2)10n -30(n ∈N +).【分析】(1)结合等差数列的通项公式的公式求出首项和公差,进而求出结果;(2)结合(1)的结果,将2n -1代入即可求出结果.【解析】(1)设{a n }的首项是a 1,公差为d ,依题意得1155295a d a d +=⎧⎨+=⎩,∴1205a d =-⎧⎨=⎩, ∴a n =5n -25(n ∈N +).(2)由(1)知,a n =5n -25,∴b n =a 2n -1=5(2n -1)-25=10n -30,∴b n =10n -30(n ∈N +).20.已知等差数列{}n a 中,112220,86a a ==.(1)求数列{}n a 的公差d 和1a ;(2)满足10150n a <<的共有几项.【答案】(1)1406a d =-⎧⎨=⎩;(2)23. 【分析】(1)用基本量1a ,d 表示题设条件,联立即得解;(2)写出{}n a 通项公式646n a n =-,解不等式,结合n 为整数,即得解.【解析】(1)设首项为1a ,公差为d ,由已知得111020,2186.a d a d +=⎧⎨+=⎩ 解方程组,得140,6.a d =-⎧⎨=⎩ (2)由(1)知140,6.a d =-⎧⎨=⎩1(1)40(1)6646n a a n d n n ∴=+-=-+-⋅=-由10150n a <<,又646n a n =-,10646150n ∴<-<.解不等式,得289833n <<, 取整数共有23项.21.已知f (x )=22x x +,在数列{x n }中,x 1=13,x n =f (x n -1)(n ≥2,n ∈N *),试说明数列{1n x }是等差数列,并求x 95的值.【答案】说明见解析,x 95=150. 【分析】 首先利用递推关系,变形求得1n x -11n x -=12(n ≥2),根据数列1n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,求通项公式,即可求得95x .【解析】因为当n ≥2时,x n =f (x n -1),所以x n =1122n n x x --+(n ≥2),即x n x n -1+2x n =2x n -1(n ≥2), 得1122n n n n x x x x ---=1(n ≥2),即1n x -11n x -=12(n ≥2).又11x =3,所以数列{1nx }是以3为首项,12为公差的等差数列, 所以1n x =3+(n -1)×12=52n +,所以x n =25n +,所以x 95=2955+=150.22.甲、乙两人连续6年对某县农村养鸡业规模进行调查,提供两个不同的信息图如图所示.甲调查表明:从第1年每个养鸡场出产1万只鸡上升到第6年平均每个养鸡场出产2万只鸡.乙调查表明:由第1年养鸡场个数30个减少到第6年10个. 甲 乙请你根据提供的信息回答问题.(1)第2年养鸡场的个数及全县出产鸡的总只数;(2)到第6年这个县的养鸡业规模比第1年是扩大了还是缩小了?请说明理由.【答案】(1)第2年养鸡场有26个,全县出产鸡31.2万只;(2)缩小了,理由见解析.【分析】从第1年到第6年平均每个养鸡场出产的鸡数成等差数列,记为{a n },从第1年到第6年的养鸡场个数也成等差数列,记为{b n },由图易得通项公式,n n a b ,从第1年到第6年全县出产鸡的总只数记为数列{c n },则c n =a n b n .(1)计算2c 即得;(2)计算6c 与1c 比较可得.【解析】由题图可知,从第1年到第6年平均每个养鸡场出产的鸡数成等差数列,记为{a n },公差为d 1,且a 1=1,a 6=2;从第1年到第6年的养鸡场个数也成等差数列,记为{b n },公差为d 2,且b 1=30,b 6=10;从第1年到第6年全县出产鸡的总只数记为数列{c n },则c n =a n b n .(1)由a 1=1,a 6=2,得1111,52,a a d =⎧⎨+=⎩∴111,0.2,a d =⎧⎨=⎩得a 2=1.2; 由b 1=30,b 6=10,得11230,510,b b d =⎧⎨+=⎩∴1230,4,b d =⎧⎨=-⎩得b 2=26. ∴c 2=a 2b 2=1.2×26=31.2,即第2年养鸡场有26个,全县出产鸡31.2万只.(2)∵c 6=a 6b 6=2×10=20<c 1=a 1b 1=30,∴到第6年这个县的养鸡业规模比第1年缩小了. 23.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=22n n a a +. (1)数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是否为等差数列?说明理由. (2)求a n .【答案】(1)是等差数列,理由见解析;(2)a n =2n.【分析】(1)由已知得11n a +-1n a =12,根据等差数列的定义可得证; (2)根据等差数列的通项公式可求得答案.【解析】解:(1)数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,理由如下: ∵a 1=2,a n +1=22n n a a +,∴11n a +=22n na a +=12+1n a ,∴11n a +-1n a =12, 所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以首项为11a =12,公差为d =12的等差数列. (2)由(1)可知,1n a =11a +(n -1)d =2n ,∴a n =2n. 24.已知数列{a n }中,a 1=12,a n +1=112n n a a ++(n ∈N *). (1)求证:11n a ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式.【答案】(1)证明见解析;(2)a n =1n n +. 【分析】(1)由已知求得a n +1=12na -,然后由等差数列的定义作差可证; (2)利用(1)的结论先求出11n a -,然后可得结论. 【解析】(1)证明:因为对于n ∈N *,a n +1=112n n a a ++,所以a n +1=12n a -, 所以111n a +--11n a -=1112n a ---11n a -=211n n a a ---=-1. 所以数列11n a ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是首项为111a -=-2,公差为-1的等差数列. (2)由(1)知11n a -=-2+(n -1)(-1)=-(n +1),所以a n -1=-11n +,即a n =1n n +. 25.已知数列{a n }满足a 1a 2…a n =1-a n .(1)求证数列{11n a -}是等差数列,并求数列{a n }的通项公式; (2)设T n =a 1a 2……a n ,b n =a n 2T n 2,证明:b 1+b 2+…+b n <25. 【答案】(1)证明见解析,a n =1n n +;(2)证明见解析. 【分析】(1)由题设得112n na a +=-,进而构造11n a -与111n a +-的关系式,利用等差数列的定义证明结论,然后求a 1,即可得a n ;(2)由(1)求得T n 与b n ,再利用放缩法与裂项相消法证明结论.【解析】(1)∵a 1a 2…a n =1-a n ①,则a 1a 2…a n +1=1-a n +1②, ∴两式相除得:1111n n n a a a ++-=-,整理得112n n a a +=-, ∴1111122n n n n a a a a +--=-=--,则12111111n n n n a a a a +-==----, ∴111111n n a a +-=---,又n =1时有a 1=1-a 1,解得:112a =, ∴1121a =--, ∴数列{11n a -}是以2-为首项,1-为公差的等差数列, ∴12(1)11n n n a =---=---,即1n n a n =+. (2)由(1)得:T n =a 1a 2...a n =121 (2311)n n n ⨯⨯⨯=++, ∴b n =2222221111()()()1351121(2)(2)()()22n n n n n n n n n n n ⨯==<<=+++++++++1135()()22n n -++, ∴b 1+b 2+...+b n <222222222 (577923255255)n n n -+-++-=-<+++,得证. 26.已知数列{}n a 与{}n b 满足112()n n n n a a b b ++-=-,N n *∈. (1)若35n b n =+,且11a =,求数列{}n a 的通项公式;(2)设{}n a 的第0n 项是最大项,即0(N )n n a a n *≥∈,求证:数列{}n b 的第0n 项是最大项;(3)设130a λ=<,()N n n b n λ*=∈,求λ的取值范围,使得对任意m ,*N n ∈,0n a ≠,且1,66mn a a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.【答案】(1)65n a n =-;(2)证明见解析;(3)1(,0)4-.【分析】(1)由题知{}n a 是等差数列,即求;(2)由题得{}2n n a b -为常数列,可证;(3)由()N n n b n λ*=∈可得2nn a λλ=+,由指数函数的单调性知,{}n a 的最大值为2220a λλ=+<,最小值为13a λ=,结合条件即得.【解析】(1)因为112()n n n n a a b b ++-=-,35n b n =+, 所以112()2(3835)6n n n n a a b b n n ++-=-=+--=, 所以{}n a 是等差数列,首项为11a =,公差为6, ∴65n a n =-.(2)由()112n n n n a a b b ++-=-,得1122n n n n a b a b ++-=-. 所以{}2n n a b -为常数列,1122n n a b a b -=-,即1122n n a b a b =+-. 因为0n n a a ≥,n *∈N ,所以011112222n n b a b b a b +-≥+-,即0n n b b ≥. 故{}n b 的第0n 项是最大项.(3)因为n n b λ=,所以()112n nn n a a λλ++-=-,当2n ≥时,()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-+⋅⋅⋅+-+ ()()()11222223n n n n λλλλλλλ---=-+-+⋅⋅⋅+-+ 2n λλ=+.当1n =时,13a λ=,符合上式.所以2nn a λλ=+.因为130a λ=<,且对任意*N n ∈,11(,6)6na a ∈,故0n a <,特别地2220a λλ=+<,于是1(,0)2λ∈-, 此时对任意*N n ∈,0n a ≠, 当102λ-<<时,222||n n a λλλ=+>,21212||n n a λλλ--=-+<,由指数函数的单调性知,{}n a 的最大值为2220a λλ=+<,最小值为13a λ=,∴m n a a 的最大值及最小值分别是12321a a λ=+及21213a a λ+=, 由21136λ+>及3621λ<+,解得104,综上所述,λ的取值范围是1(,0)4-.。
等差数列的性质同步练习题(含答案)
B .等差数列.C .除去第一项后是等比数列.
D .除去第一项后是等差数列.
)9.设{an}是公差为-2的等差数列,如果a-ia4•a7•11 (a97= 50.那么a3a6a9
—182
.—78
.—148
)10
.已知函数f(n]n2(当n为奇数时)且
[-
a
a^-a100
A.100
B.-100
A .
d<0
B .
a7=0
C . S9>S5
D .
S6和S7为Sn最大值
(
)4 .
在等差数列{an}中,
已知a计a2+ …+a5o=2OO, a51+a52+…+a1oo=27OO,则a1
等于
A .
—20
B .
1
—20 -
1
C.— 21 -
D.— 22
2
2
(
)5.
已知数列:an[的通项公式
an= 3n「50,则其前n项和Sn
等差数列的性质同步练习题
A .
30
B .
27
C .24
D . 21
(
)2 .
已知在等差数列{
an}中,
a1<0,S25=S45,若S*最小,则
n为
A .
25
B .
35
C .36
D . 45
(
)3 .
设{ an}是等差数列,
公差为
d,Sn是其前n项和,且S5<Sb, S6=S7>Sb.下列结论错误的是
C.
D.
)11
.数列On'满足an
习题课等差数列的性质的综合问题答案
习题课 等差数列的性质的综合问题答案一、等差数列的实际应用例1 《周髀算经》是中国最古老的天文学和数学著作,书中提到:从冬至之日起,小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影子长依次成等差数列,若冬至、立春、春分的日影子长的和是37.5尺,芒种的日影子长为4.5尺,则立夏的日影子长为( )A .15.5尺B .12.5尺C .9.5尺D .6.5尺答案 D解析 设该等差数列为{a n },冬至、小寒、大寒、…芒种的日影子长分别记为a 1,a 2,a 3,…,a 12,公差为d ,由题意可得,a 1+a 4+a 7=37.5,即a 4=12.5,又a 12=4.5,所以d =a 12-a 412-4=-1. 所以立夏的日影子长为a 10=a 4+6d =12.5-6=6.5(尺).反思感悟 解决等差数列实际应用问题的步骤及注意点(1)解答数列实际应用问题的基本步骤:①审题,即仔细阅读材料,认真理解题意;②建模,即将已知条件翻译成数学(数列)语言,将实际问题转化成数学问题;③判型,即判断该数列是否为等差数列;④求解,即求出该问题的数学解;⑤还原,即将所求结果还原到实际问题中.(2)在利用数列方法解决实际问题时,一定要弄清首项、项数等关键问题.跟踪训练1 假设某市2020年新建住房400万平方米,预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积均比上一年增加50万平方米.那么该市在________年新建住房的面积开始大于820万平方米. 答案 2029解析 设n 年后该市新建住房的面积为a n 万平方米.由题意,得{a n }是等差数列,首项a 1=450,公差d=50,所以a n =a 1+(n -1)d =400+50n .令400+50n >820,解得n >425.由于n ∈N *,则n ≥9.所以该市在2029年新建住房的面积开始大于820万平方米.二、等差数列中项的设法例2 (1)三个数成等差数列,其和为9,前两项之积为后一项的6倍,求这三个数;(2)四个数成递增等差数列,中间两项的和为2,首末两项的积为-8,求这四个数.解 (1)设这三个数依次为a -d ,a ,a +d ,则⎩⎪⎨⎪⎧ (a -d )+a +(a +d )=9,(a -d )a =6(a +d ), 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,d =-1, 所以这三个数为4,3,2.(2)设这四个数为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d (公差为2d ),依题意得2a =2且(a -3d )(a +3d )=-8,即a =1,a 2-9d 2=-8,所以d 2=1,所以d =1或d =-1.又四个数成递增等差数列,所以d >0,所以d =1,故所求的四个数为-2,0,2,4.反思感悟 等差数列的设项方法和技巧(1)当已知条件中出现与首项、公差有关的内容时,可直接设首项为a 1,公差为d ,利用已知条件建立方程(组)求出a 1和d ,即可确定此等差数列的通项公式.(2)当已知数列有3项时,可设为a -d ,a ,a +d ,此时公差为d .若有5项、7项、…时,可同理设出.(3)当已知数列有4项时,可设为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,此时公差为2d .若有6项、8项、…时,可同理设出.跟踪训练2 已知五个数成等差数列,它们的和为5,平方和为859,求这5个数. 解 设第三个数为a ,公差为d ,则这5个数分别为a -2d ,a -d ,a ,a +d ,a +2d .由已知有⎩⎪⎨⎪⎧ (a -2d )+(a -d )+a +(a +d )+(a +2d )=5,(a -2d )2+(a -d )2+a 2+(a +d )2+(a +2d )2=859, 整理得⎩⎪⎨⎪⎧ 5a =5,5a 2+10d 2=859. 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,d =±23. 当d =23时,这5个数分别是-13,13,1,53,73; 当d =-23时,这5个数分别是73,53,1,13,-13. 综上,这5个数分别是-13,13,1,53,73或73,53,1,13,-13. 三、等差数列的综合应用例3 若关于x 的方程x 2-x +m =0和x 2-x +n =0(m ,n ∈R ,且m ≠n )的四个根组成首项为14的等差数列,则数列的公差d =________,m +n 的值为________.答案 16 3172解析 设x 2-x +m =0,x 2-x +n =0的根分别为x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2=x 3+x 4=1(且1-4m >0,1-4n >0).设数列的首项为x 1,则根据等差数列的性质,数列的第4项为x 2.由题意知x 1=14, ∴x 2=34,数列的公差d =34-144-1=16, ∴数列的中间两项分别为14+16=512,512+16=712. ∴x 1·x 2=m =316,x 3·x 4=n =512×712=35144. ∴m +n =316+35144=3172. 反思感悟 解决数列综合问题的方法策略(1)结合等差数列的性质或利用等差中项.(2)利用通项公式,得到一个以首项a 1和公差d 为未知数的方程或不等式.(3)利用函数或不等式的有关方法解决.跟踪训练3 已知等差数列{a n }中,a 1+a 4+a 7=39,a 2+a 5+a 8=33,则a 3+a 6+a 9=________. 答案 27解析 方法一 由性质可知,数列a 1+a 4+a 7,a 2+a 5+a 8,a 3+a 6+a 9是等差数列,所以2(a 2+a 5+a 8)=(a 1+a 4+a 7)+(a 3+a 6+a 9),则a 3+a 6+a 9=2×33-39=27.方法二 设等差数列{a n }的公差为d ,则(a 2+a 5+a 8)-(a 1+a 4+a 7)=(a 2-a 1)+(a 5-a 4)+(a 8-a 7)=3d =-6, 解得d =-2,所以a 3+a 6+a 9=a 2+d +a 5+d +a 8+d =27.1.知识清单:(1)等差数列的实际应用.(2)等差数列中项的设法.(3)等差数列的综合应用.2.方法归纳:解方程组法.3.常见误区:对等差数列的性质不理解而致错.1.已知等差数列1,a 1,a 2,9,则a 2-a 1的值为( )A .8B .-8C .±8 D.83答案 D解析 根据等差数列1,a 1,a 2,9知,1和9是该数列的第一项和第四项,所以a 2-a 1=9-14-1=83. 2.在等差数列{a n }中,a 2+a 5=10,a 3+a 6=14,则a 5+a 8等于( )A .12B .22C .24D .34答案 B解析 设数列{a n }的公差为d ,则d =a 3+a 6-()a 2+a 52=14-102=2, 故a 5+a 8=a 5+a 2+6d =10+6×2=22.3.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 的等差数列答案 C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.4.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何.”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位).这个问题中,乙所得为________钱.答案 76解析 由题意,设这五人所得钱分别为a +2d ,a +d ,a ,a -d ,a -2d ,则a +2d +a +d =a +a -d +a -2d ,且5a =5,所以a =1,d =16, 所以乙所得为a +d =76(钱).1.已知各项不为0的等差数列{a n }满足a 6-a 27+a 8=0,则a 7等于( )A .1B .8C .4D .2答案 D解析 因为各项不为0的等差数列{a n }满足a 6-a 27+a 8=0, 所以2a 7-a 27=0,解得a 7=2或a 7=0(舍去).2.已知数列{a n },{b n }都是等差数列,且a 1=25,b 1=75,a 2+b 2=100,那么数列{a n +b n }的第37项为( )A .0B .37C .100D .-37答案 C解析 设等差数列{a n },{b n }的公差分别为d 1,d 2,则(a n +1+b n +1)-(a n +b n )=(a n +1-a n )+(b n +1-b n )=d 1+d 2,所以数列{a n +b n }仍然是等差数列.又d 1+d 2=(a 2+b 2)-(a 1+b 1)=100-(25+75)=0,所以a 37+b 37=a 1+b 1=100.3.已知等差数列{a n }的首项是2,公差为d (d ∈Z ),且{a n }中有一项是14,则d 的取值的个数为( )A .3B .4C .6D .7答案 C解析 等差数列{a n }的首项是2,公差为d (d ∈Z ),有一项是14,∴设第n 项为14,有a n =a 1+(n -1)d =2+(n -1)d =14,即(n -1)d =12,由n ∈N *知,n -1>0,n -1∈N *,而12=1×12=2×6=3×4,∴d 的取值有1,2,3,4,6,12.4.若三个数成等差数列,它们的和为12,积为-36,则这三个数的平方和为( )A .98B .88C .78D .68答案 A解析 设这三个数为a -d ,a ,a +d ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a -d +a +a +d =12,(a -d )a (a +d )=-36,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,d =5或⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,d =-5.∴这三个数为-1,4,9或9,4,-1.∴它们的平方和为98.5.已知等差数列{a n }中,a 2+a 5+a 8=9,那么关于x 的方程x 2+(a 4+a 6)x +10=0( )A .无实根B .有两个相等的实根C .有两个不等的实根D .不能确定有无实根答案 A解析 因为a 4+a 6=a 2+a 8=2a 5,a 2+a 5+a 8=3a 5=9,所以a 5=3,则方程为x 2+6x +10=0,因为Δ=62-4×10=-4<0,所以方程无实根.6.(多选)已知等差数列{a n }中,a 1=3,公差为d (d ∈N *),若2 021是该数列的一项,则公差d 不可能是( )A .2B .3C .4D .5答案 BCD解析 由2 021是该数列的一项,得2 021=3+(n -1)d ,所以n =2 018d+1,因为d ∈N *,所以d 是2 018的约数,故d 不可能是3,4和5.7.若三个数成等差数列,它们的和为9,平方和为59,则这三个数的积为________.答案 -21解析 设这三个数为a -d ,a ,a +d ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a -d +a +a +d =9,(a -d )2+a 2+(a +d )2=59. 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,d =4或⎩⎪⎨⎪⎧a =3,d =-4. ∴这三个数为-1,3,7或7,3,-1.∴它们的积为-21.8.若a ,b ,c 成等差数列,则二次函数y =ax 2-2bx +c 的图象与x 轴的交点的个数为________. 答案 1或2解析 ∵a ,b ,c 成等差数列,∴2b =a +c ,∴Δ=4b 2-4ac =(a +c )2-4ac =(a -c )2≥0.∴二次函数y =ax 2-2bx +c 的图象与x 轴的交点个数为1或2.9.四个数成递减等差数列,四个数之和为26,第二个数与第三个数之积为40.求这四个数.解 设这四个数为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d (公差为2d ),依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧4a =26,a 2-d 2=40, 解得⎩⎨⎧ a =132,d =32或⎩⎨⎧ a =132,d =-32. 又四个数成递减等差数列,所以d <0, 所以d =-32, 故所求的四个数为11,8,5,2.10.已知数列{a n }满足a n +1=1+a n 3-a n(n ∈N *),且a 1=0. (1)求a 2,a 3;(2)是否存在一个实数λ,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -λ为等差数列,请说明理由. 解 (1)因为a 1=0,a n +1=1+a n 3-a n(n ∈N *), 所以a 2=1+a 13-a 1=13,a 3=1+a 23-a 2=12. (2)假设存在一个实数λ,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -λ为等差数列,所以2a 2-λ=1a 1-λ+1a 3-λ,即213-λ=10-λ+112-λ,解得λ=1.因为1a n +1-1-1a n -1=11+a n 3-a n-1-1a n -1 =3-a n 2(a n -1)-1a n -1=1-a n 2(a n -1)=-12, 又1a 1-1=-1,所以存在一个实数λ=1,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -λ是首项为-1,公差为-12的等差数列.11.设等差数列的公差为d ,若数列{}12n a a 为递减数列,则( ) A .d >0B .d <0C .a 1d >0D .a 1d <0 答案 D解析 由数列{}12n a a 为递减数列,得11122n n a a a a <-,再由指数函数性质得a 1a n -1>a 1a n ,由等差数列的公差为d 知,a n -a n -1=d ,所以a 1a n -1>a 1a n ⇒a 1a n -a 1a n -1<0⇒a 1(a n -a n -1)<0⇒a 1d <0.12.已知在数列{a n }中,a 2=32,a 5=98,且⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1是等差数列,则a 7等于( ) A.109 B.1011 C.1211 D.1312答案 D解析 设b n =1a n -1,则{b n }为等差数列, 因为a 2=32,a 5=98,所以b 2=2,b 5=8, 所以数列{b n }的公差d =b 5-b 23=2, 所以b 7=b 5+2d =8+4=12,即1a 7-1=12, 所以a 7=1312. 13.《莱因德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一,书中有一道这样的题目:把100个面包分给五个人,使每人所得成等差数列,且使较大的三份之和的17等于较小的两份之和,则最小的一份为( ) A.53B.103C.56D.116 答案 A解析 设五个人所分得的面包个数为a -2d ,a -d ,a ,a +d ,a +2d ,其中d >0,则(a -2d )+(a -d )+a +(a +d )+(a +2d )=5a =100,∴a =20.由17(a +a +d +a +2d )=a -2d +a -d , 得3a +3d =7(2a -3d ),∴24d =11a ,∴d =556, ∴最小的一份为a -2d =20-1106=53. 14.在等差数列{a n }中,a 2=3,若从第5项开始为负数,则公差d 的取值范围是________.答案 ⎣⎡⎭⎫-32,-1 解析 ∵等差数列{a n }从第5项开始为负数,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 5<0,a 4≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+3d <0,a 2+2d ≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧3+3d <0,3+2d ≥0, 解得-32≤d <-1.15.一个三角形的三个内角A ,B ,C 成等差数列,其三边a ,b ,c 也成等差数列,则该三角形的形状为________. 答案 等边三角形解析 由三边成等差数列,得2b =a +c ,三角形的三个内角A ,B ,C 成等差数列,则2B =A +C 且A +B +C =π,得B =π3. 由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos 60°,即⎝⎛⎭⎫a +c 22=a 2+c 2-ac .即(a +c )2=4a 2+4c 2-4ac ,整理得a 2+c 2-2ac =0,即(a -c )2=0,所以a =c .所以在三角形中A =C ,B =π3,则A =C =B =π3. 所以该三角形为等边三角形.16.有一批电视机原销售价为每台800元,在甲、乙两家家电商场均有销售.甲商场用如下方法促销:买一台单价为780元,买两台单价为760元,以此类推,每多买一台则所购买各台的单价均减少20元,但每台最少不低于440元;乙商场一律按原价的75%销售.某单位需购买一批此类电视机,则去哪一家商场购买花费较少?解 设某单位需购买电视机n 台.在甲商场购买时,所买电视机的售价构成等差数列{a n },a n =780+(n -1)×(-20)=-20n +800,由a n =-20n +800≥440,得n ≤18,即购买台数不超过18台时,每台售价(800-20n )元;购买台数超过18台时,每台售价440元.到乙商场购买时,每台售价为800×75%=600(元).比较在甲、乙两家家电商场的费用(800-20n )n -600n =20n (10-n ).当n <10时,(800-20n )n >600n ,到乙商场购买花费较少;当n =10时,(800-20n )n =600n ,到甲、乙商场购买花费相同;当10<n ≤18时,(800-20n )n <600n ,到甲商场购买花费较少;当n >18时,440n <600n ,到甲商场购买花费较少.因此,当购买电视机台数少于10台时,到乙商场购买花费较少;当购买电视机10台时,到两家商场购买花费相同;当购买电视机台数多于10台时,到甲商场购买花费较少.。
等差数列的性质2
(3) 已知 a4+a5+a6+a7=56,a4a7=187,求a14及公差d.
a4+a7=28 ①
解 ①、 ② 得 又 a4a7=187 ② ,
解: a4+a5+a6+a7=56
a4= 17
a7= 11
或
a4= 11 a7= 17
∴d= _2或2, 从而a14= _3或31
练习
1.等差数列{an}的前三项依次为 a-6,2a -5, -3a +2,则 a 等于( B ) A . -1 B. 1 C .-2 D. 2
{an+bn},{an-bn},仍是等差数列,且公差分别为: d1+d2,d1-d2
等差数列的其它性质:
(2)若{an}、{bn}分别是公差为 d1、d2 的等差数列,则下 列{pan+qbn}(p、q 是常数)是公差为 pd1+qd2 的等差数列. 3. {an}的公差为 d, 则 d>0⇔{an}为 递增 数列; d<0⇔{an} 为 递减 数列;d=0⇔{an}为 常 数列.
【方法总结】
等差数列性质较多,利用数列性质
解题,方法灵活,计算简化,应多加思考,培养学生的 发散思维能力.
a2 变式练习 4 数列{an}满足 a1= 2a, an+ 1= 2a- (n an 1 ∈ N ),其中 a 是不为零的常数,令 bn= . an - a
*
(1)数列{bn}构成什么数列?并证明你的结论; (2)求数列{an}的通项公式.
[解析] a3+ a6+ a9+ „+ a99= (a1+ 2d)+ (a4+ 2d)+ (a7+ 2d) + „„+ (a97+2d)=(a1+a4+a7+„+a97)+2d×33=50+(-4)×33=-82.
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A.13 项 B.14 项 C.15 项 D.16 项
3.已知等差数列的通项公式为an 3n a, a为常数,则公差 d=( )
4.首项为24 的等差数列从第10 项起开始为正数,则公差d 的取值范围是( )
A. d 8 3
B. d 3
C. 8 d 3 3
D. 8 d 3 3
A.第 22 项 B.第 21 项 C.第 20 项 D.第 19 项 6. 已知数列a,-15,b,c,45 是等差数列,则 a+b+c 的值是( )
4.在等差数列{an}中,若 a4 a6 a8 a10 a12 120 ,则 2a10 a12
.
5.在首项为 31,公差为-4 的等差数列中,与零最接近的项是
6. 如果等差数列 an的第 5 项为 5 ,第 10 项为 5 ,则此数列的第 1个负数项
是第项.
7.已知{an }是等差数列,且 a4 a7 a10 57, a4 a5 a6 a14 77, 若ak 13, 则 k=
2 4 8 16
( 6) 1 1 1 ,,
1 ,
,
1
…….
3 8 15 24 35
2. 成等差数列的四个数的和为 26 ,第二数与第三数之积为 40 ,求这四个数。
3. 已知等差数列{ an }中, a3 a7 16, a4 a6 0, 求{ an }的 通项公式
4. 数列通项公式为 an=n2-5n+4,问(1)数列中有多少项是负数?(2)n 为何值时,an 有最小值?并求出最小值.
5.
在等差数列a
中,公差 d
n
1 ,前100 项的和 S 2
100
45Βιβλιοθήκη ,则 a1a3a
(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。
等差数列的性质(含解析)
等差数列的性质班级______________ 姓名______________一、选择题1.在等差数列{a n }中,已知a 4+a 8=16,则a 2+a 10=( )A .12B .16C .20D .242.在等差数列{a n }中,a 2 016=log 27,a 2 022=log 217,则a 2 019=( ) A .0B .7C .1D .493.下列说法中正确的是( )A .若a ,b ,c 成等差数列,则a 2,b 2,c 2成等差数列B .若a ,b ,c 成等差数列,则log 2a ,log 2b ,log 2c 成等差数列C .若a ,b ,c 成等差数列,则a +2,b +2,c +2成等差数列D .若a ,b ,c 成等差数列,则2a,2b,2c 成等差数列4.在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7=( )A .5B .8C .10D .14 5.已知等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),且a 3+a 6+a 10+a 13=32,若a m =8,则m 等于( )A .8B .4C .6D .126.已知数列{a n }为等差数列,若a 1+a 5+a 9=π,则cos(a 2+a 8)的值为( )A .-12B .-22C.12D.32 7.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 .1B.34C.12D.388.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中《均属章》有如下问题:今有五人分六钱,令前三人所得与后二人等,各人所得均增,问各得几何?其意思是“已知A ,B ,C ,D ,E五个人分重量为6钱(‘钱’是古代的一种重量单位)的物品,A ,B ,C 三人所得钱数之和与D ,E 二人所得钱数之和相同,且A ,B ,C ,D ,E 每人所得钱数依次成递增等差数列,问五个人各分得多少钱的物品?”在这个问题中,C 分得物品的钱数是( )A.25B.45C.65D.75二、填空题9.若三个数成等差数列,它们的和为9,平方和为59,则这三个数的积为________.10.已知数列{a n }是等差数列,若a 4+a 7+a 10=17,a 4+a 5+a 6+…+a 12+a 13+a 14=77,且a k =13,则k =________.三、解答题11.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 15.12.数列{a n }为等差数列,n a n b ⎪⎭⎫ ⎝⎛=21,又已知b 1+b 2+b 3=218,b 1b 2b 3=18,求数列{a n }的通项公式.等差数列的性质(解析)班级______________ 姓名______________一、选择题1.在等差数列{a n}中,已知a4+a8=16,则a2+a10=()A.12B.16C.20D.24解析:选B因为数列{a n}是等差数列,所以a2+a10=a4+a8=16.2.在等差数列{a n}中,a2 016=log27,a2 022=log217,则a2 019=()A.0 B.7C.1 D.49解析:选A∵数列{a n}是等差数列,∴由等差数列的性质可知2a2 019=a2 016+a2 022=log27+log217=log21=0,故a2 019=0.3.下列说法中正确的是()A.若a,b,c成等差数列,则a2,b2,c2成等差数列B.若a,b,c成等差数列,则log2a,log2b,log2c成等差数列C.若a,b,c成等差数列,则a+2,b+2,c+2成等差数列D.若a,b,c成等差数列,则2a,2b,2c成等差数列解析:选C因为a,b,c成等差数列,则2b=a+c,所以2b+4=a+c+4,即2(b+2)=(a+2)+(c+2),所以a+2,b+2,c+2成等差数列.4.在等差数列{a n}中,a1=2,a3+a5=10,则a7=()A.5B.8C.10D.14解析:选B由等差数列的性质可得a1+a7=a3+a5=10,又a1=2,所以a7=8.5.已知等差数列{a n}的公差为d(d≠0),且a3+a6+a10+a13=32,若a m=8,则m等于()A.8B.4C.6D.12解析:选A因为a3+a6+a10+a13=4a8=32,所以a8=8,即m=8.6.已知数列{a n}为等差数列,若a1+a5+a9=π,则cos(a2+a8)的值为()A .-12B .-22C.12D.32 解析:选A ∵数列{a n }为等差数列,a 1+a 5+a 9=π,∴a 1+a 5+a 9=3a 5=π,解得a 5=π3, ∴a 2+a 8=2a 5=2π3, ∴cos(a 2+a 8)=cos2π3=-cos π3=-12.故选A. 7.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 .1B.34C.12D.38解析:选C 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,∵a 1=14,∴d =12, ∴a 2=14+12=34,a 3=14+1=54,a 4=14+32=74, ∴|m -n |=|a 1a 4-a 2a 3|=⎪⎪⎪⎪14×74-34×54=12.8.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中《均属章》有如下问题:今有五人分六钱,令前三人所得与后二人等,各人所得均增,问各得几何?其意思是“已知A ,B ,C ,D ,E 五个人分重量为6钱(‘钱’是古代的一种重量单位)的物品,A ,B ,C 三人所得钱数之和与D ,E 二人所得钱数之和相同,且A ,B ,C ,D ,E 每人所得钱数依次成递增等差数列,问五个人各分得多少钱的物品?”在这个问题中,C 分得物品的钱数是( ) A.25B.45C.65D.75解析:选C 设5个人分得的物品的钱数为等差数列中的项a 1,a 2,a 3,a 4,a 5,则a 1+a 2+a 3=a 4+a 5,a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=6=5a 3,a 3=65. 二、填空题9.若三个数成等差数列,它们的和为9,平方和为59,则这三个数的积为________.解析:设这三个数为a -d ,a ,a +d ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a -d +a +a +d =9,(a -d )2+a 2+(a +d )2=59. 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,d =4或⎩⎪⎨⎪⎧a =3,d =-4. ∴这三个数为-1,3,7或7,3,-1.∴它们的积为-21.答案:-2110.已知数列{a n }是等差数列,若a 4+a 7+a 10=17,a 4+a 5+a 6+…+a 12+a 13+a 14=77,且a k =13,则k =________.解析:∵a 4+a 7+a 10=3a 7,∴a 7=173.∵a 4+…+a 14=11a 9,∴a 9=7,d =23. ∴a k -a 9=(k -9)d ,即13-7=(k -9)×23,解得k =18. 答案:18三、解答题11.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:由等差数列的性质得a 1+a 11=2a 6,a 2+a 12=2a 7,…,a 5+a 15=2a 10.∴(a 1+a 2+…+a 5)+(a 11+a 12+…+a 15)=2(a 6+a 7+…+a 10). ∴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:∵数列{a n }是等差数列,∴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.∴30+(a 11+a 12+…+a 15)=2×80,∴a 11+a 12+…+a 15=130.12.数列{a n }为等差数列,b n =⎝⎛⎭⎫12an ,又已知b 1+b 2+b 3=218,b 1b 2b 3=18,求数列{a n }的通项公式.解:∵b 1+b 2+b 3=⎝⎛⎭⎫12a 1+⎝⎛⎭⎫12a 2+⎝⎛⎭⎫12a 3=218,b 1b 2b 3=⎝⎛⎭⎫12a 1+a 2+a 3=18, ∴a 1+a 2+a 3=3.∵a 1,a 2,a 3成等差数列,∴a 2=1,故可设a 1=1-d ,a 3=1+d , 由⎝⎛⎭⎫121-d +12+⎝⎛⎭⎫121+d =218,得2d +2-d =174,解得d =2或d =-2. 当d =2时,a 1=1-d =-1,a n =-1+2(n -1)=2n -3;当d =-2时,a 1=1-d =3,a n =3-2(n -1)=-2n +5.。
等差数列练习题及答案
等差数列练习题及答案等差数列练习题及答案数学作为一门基础学科,无论在学校还是在社会生活中都扮演着重要的角色。
其中,等差数列是数学中的一个重要概念,也是我们常见的数学问题之一。
本文将为大家提供一些等差数列的练习题及答案,以帮助大家更好地理解和掌握这个概念。
练习题一:已知等差数列的首项为3,公差为5,求第10项的值。
解答一:根据等差数列的性质,第n项的值可以通过公式an = a1 + (n-1)d来计算。
其中,an表示第n项的值,a1表示首项的值,d表示公差。
代入已知条件,可得第10项的值为a10 = 3 + (10-1)5 = 3 + 45 = 48。
练习题二:已知等差数列的前n项和为Sn = 2n^2 + n,求该等差数列的公差。
解答二:根据等差数列的性质,前n项和可以通过公式Sn = n/2(a1 + an)来计算。
代入已知条件,可得2n^2 + n = n/2(a1 + a1 + (n-1)d)。
化简后得到2n^2 + n = n/2(2a1 + (n-1)d)。
进一步化简可得4n^2 + 2n = n(2a1 + (n-1)d)。
由于等差数列的前n项和是一个关于n的二次函数,所以4n^2 + 2n = n(2a1 + (n-1)d)也是一个关于n的二次函数。
两个二次函数相等,意味着它们的系数相等。
根据系数相等的条件,可得4 = 2a1 + (n-1)d,即2a1 + (n-1)d = 4。
由此可得公差d = (4 - 2a1)/(n-1)。
练习题三:已知等差数列的前n项和为Sn = 3n^2 + 2n,求该等差数列的首项。
解答三:根据等差数列的性质,前n项和可以通过公式Sn = n/2(a1 + an)来计算。
代入已知条件,可得3n^2 + 2n = n/2(a1 + a1 + (n-1)d)。
化简后得到3n^2 + 2n = n/2(2a1 + (n-1)d)。
进一步化简可得6n^2 + 4n =n(2a1 + (n-1)d)。
等差数列典型例题及详细解答
1.等差数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母__d __表示. 2.等差数列的通项公式如果等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,那么它的通项公式是a n =a 1+(n -1)d . 3.等差中项 如果A =a +b2,那么A 叫做a 与b 的等差中项.4.等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n . (3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则{a 2n }也是等差数列,公差为2d . (4)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列.(5)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列. 5.等差数列的前n 项和公式设等差数列{a n }的公差为d ,其前n 项和S n =n a 1+a n2或S n =na 1+n n -12d .6.等差数列的前n 项和公式与函数的关系S n =d 2n 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n .数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn (A 、B 为常数). 7.等差数列的前n 项和的最值在等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,则S n 存在最__大__值;若a 1<0,d >0,则S n 存在最__小__值. 【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.( × )(2)数列{a n }为等差数列的充要条件是对任意n ∈N *,都有2a n +1=a n +a n +2.( √ ) (3)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( √ )(4)数列{a n }为等差数列的充要条件是其通项公式为n 的一次函数.( × ) (5)数列{a n }满足a n +1-a n =n ,则数列{a n }是等差数列.( × )(6)已知数列{a n }的通项公式是a n =pn +q (其中p ,q 为常数),则数列{a n }一定是等差数列.( √ )1.(2015·重庆)在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6等于( ) A .-1 B .0 C .1 D .6 答案 B解析 由等差数列的性质,得a 6=2a 4-a 2=2×2-4=0,选B.2.(2014·福建)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( ) A .8 B .10 C .12 D .14 答案 C解析 由题意知a 1=2,由S 3=3a 1+3×22×d =12,解得d =2,所以a 6=a 1+5d =2+5×2=12,故选C.3.在等差数列{a n }中,已知a 4+a 8=16,则该数列前11项和S 11等于( ) A .58 B .88 C .143 D .176 答案 B 解析 S 11=11a 1+a 112=11a 4+a 82=88.4.设数列{a n }是等差数列,若a 3+a 4+a 5=12,则a 1+a 2+…+a 7等于( ) A .14 B .21 C .28 D .35 答案 C解析 ∵a 3+a 4+a 5=3a 4=12,∴a 4=4, ∴a 1+a 2+…+a 7=7a 4=28.5.(2014·北京)若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大. 答案 8解析 因为数列{a n }是等差数列,且a 7+a 8+a 9=3a 8>0,所以a 8>0.又a 7+a 10=a 8+a 9<0,所以a 9<0.故当n =8时,其前n 项和最大.题型一 等差数列基本量的运算例1 (1)在数列{a n }中,若a 1=-2,且对任意的n ∈N *有2a n +1=1+2a n ,则数列{a n }前10项的和为( ) A .2 B .10(2)已知在等差数列{a n }中,a 2=7,a 4=15,则前10项和S 10等于( ) A .100 B .210 C .380 D .400答案 (1)C (2)B解析 (1)由2a n +1=1+2a n 得a n +1-a n =12,所以数列{a n }是首项为-2,公差为12的等差数列,所以S 10=10×(-2)+10×10-12×12=52.(2)因为a 2=7,a 4=15,所以d =4,a 1=3, 故S 10=10×3+12×10×9×4=210.思维升华 (1)等差数列运算问题的一般求法是设出首项a 1和公差d ,然后由通项公式或前n 项和公式转化为方程(组)求解.(2)等差数列的通项公式及前n 项和公式,共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了方程的思想.(1)(2015·课标全国Ⅱ)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等于( )A .5B .7C .9D .11(2)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S 33-S 22=1,则数列{a n }的公差是( )B .1C .2D .3 答案 (1)A (2)C解析 (1)∵{a n }为等差数列,∴a 1+a 5=2a 3, ∴a 1+a 3+a 5=3a 3=3,得a 3=1, ∴S 5=5a 1+a 52=5a 3=5.故选A.(2)∵S n =n a 1+a n2,∴S n n =a 1+a n 2,又S 33-S 22=1,得a 1+a 32-a 1+a 22=1,即a 3-a 2=2,∴数列{a n }的公差为2.题型二 等差数列的判定与证明例2 已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *).(1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }中的最大项和最小项,并说明理由. (1)证明 因为a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),b n =1a n -1(n ∈N *),所以b n +1-b n =1a n +1-1-1a n -1=12-1a n-1-1a n -1=a n a n -1-1a n -1=1. 又b 1=1a 1-1=-52. 所以数列{b n }是以-52为首项,1为公差的等差数列.(2)解 由(1)知b n =n -72,则a n =1+1b n =1+22n -7.设f (x )=1+22x -7,则f (x )在区间(-∞,72)和(72,+∞)上为减函数.所以当n =3时,a n 取得最小值-1,当n =4时,a n 取得最大值3. 引申探究例2中,若条件变为a 1=35,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),探求数列{a n }的通项公式.解 由已知可得a n +1n +1=a nn+1, 即a n +1n +1-a n n =1,又a 1=35, ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以a 11=35为首项,1为公差的等差数列,∴a n n =35+(n -1)·1=n -25, ∴a n =n 2-25n .思维升华 等差数列的四个判定方法(1)定义法:证明对任意正整数n 都有a n +1-a n 等于同一个常数.(2)等差中项法:证明对任意正整数n 都有2a n +1=a n +a n +2后,可递推得出a n +2-a n +1=a n +1-a n =a n -a n -1=a n -1-a n -2=…=a 2-a 1,根据定义得出数列{a n }为等差数列.(3)通项公式法:得出a n =pn +q 后,得a n +1-a n =p 对任意正整数n 恒成立,根据定义判定数列{a n }为等差数列.(4)前n 项和公式法:得出S n =An 2+Bn 后,根据S n ,a n 的关系,得出a n ,再使用定义法证明数列{a n }为等差数列.(1)若{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(2)在数列{a n }中,若a 1=1,a 2=12,2a n +1=1a n +1a n +2(n ∈N *),则该数列的通项为( )A .a n =1nB .a n =2n +1C .a n =2n +2D .a n =3n答案 (1)C (2)A解析 (1)∵a 2n -1+2a 2n -(a 2n -3+2a 2n -2) =(a 2n -1-a 2n -3)+2(a 2n -a 2n -2) =2+2×2=6,∴{a 2n -1+2a 2n }是公差为6的等差数列. (2)由已知式2a n +1=1a n +1a n +2可得1a n +1-1a n =1a n +2-1a n +1,知{1a n }是首项为1a 1=1,公差为1a 2-1a 1=2-1=1的等差数列,所以1a n=n ,即a n =1n.题型三 等差数列的性质及应用命题点1 等差数列的性质例3 (1)(2015·广东)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8=________. (2)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=10,S 20=30,则S 30=________. 答案 (1)10 (2)60解析 (1)因为{a n }是等差数列,所以a 3+a 7=a 4+a 6=a 2+a 8=2a 5,a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=5a 5=25,即a 5=5,a 2+a 8=2a 5=10.(2)∵S 10,S 20-S 10,S 30-S 20成等差数列,且S 10=10,S 20=30,S 20-S 10=20, ∴S 30-30=10+2×10=30,∴S 30=60. 命题点2 等差数列前n 项和的最值例4 在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,S n 取得最大值,并求出它的最大值. 解 ∵a 1=20,S 10=S 15,∴10×20+10×92d =15×20+15×142d ,∴d =-53.方法一 由a n =20+(n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-53n +653. 得a 13=0.即当n ≤12时,a n >0,当n ≥14时,a n <0. ∴当n =12或13时,S n 取得最大值,且最大值为S 12=S 13=12×20+12×112×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=130.方法二 S n =20n +n n -12·⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-56n 2+1256n=-56⎝ ⎛⎭⎪⎫n -2522+3 12524.∵n ∈N *,∴当n =12或13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130. 方法三 由S 10=S 15得a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0. ∴5a 13=0,即a 13=0.∴当n =12或13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130. 引申探究例4中,若条件“a 1=20”改为a 1=-20,其他条件不变,求当n 取何值时,S n 取得最小值,并求出最小值.解 由S 10=S 15,得a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0, ∴a 13=0.又a 1=-20,∴a 12<0,a 14>0, ∴当n =12或13时,S n 取得最小值, 最小值S 12=S 13=13a 1+a 132=-130.思维升华 (1)等差数列的性质:①项的性质:在等差数列{a n }中,a m -a n =(m -n )d ⇔a m -a nm -n=d (m ≠n ),其几何意义是点(n ,a n ),(m ,a m )所在直线的斜率等于等差数列的公差.②和的性质:在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,则a .S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1);b .S 2n -1=(2n -1)a n .(2)求等差数列前n 项和S n 最值的两种方法: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:a .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S m ;b .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S m .(1)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 5+a 7=4,a 6+a 8=-2,则当S n 取最大值时,n 的值是( ) A .5 B .6 C .7 D .8(2)设数列{a n }是公差d <0的等差数列,S n 为前n 项和,若S 6=5a 1+10d ,则S n 取最大值时,n 的值为( )A .5B .6C .5或6D .11(3)已知等差数列{a n }的首项a 1=20,公差d =-2,则前n 项和S n 的最大值为________. 答案 (1)B (2)C (3)110解析 (1)依题意得2a 6=4,2a 7=-2,a 6=2>0,a 7=-1<0;又数列{a n }是等差数列,因此在该数列中,前6项均为正数,自第7项起以后各项均为负数,于是当S n 取最大值时,n =6,选B.(2)由题意得S 6=6a 1+15d =5a 1+10d ,所以a 6=0,故当n =5或6时,S n 最大,选C. (3)因为等差数列{a n }的首项a 1=20,公差d =-2,代入求和公式得,S n =na 1+n n -12d =20n -n n -12×2=-n 2+21n =-⎝⎛⎭⎪⎫n -2122+⎝ ⎛⎭⎪⎫2122,又因为n ∈N *,所以n =10或n =11时,S n 取得最大值,最大值为110.6.等差数列的前n 项和及其最值典例 (1)在等差数列{a n }中,2(a 1+a 3+a 5)+3(a 7+a 9)=54,则此数列前10项的和S 10等于( ) A .45 B .60 C .75D .90(2)在等差数列{a n }中,S 10=100,S 100=10,则S 110=________.(3)等差数列{a n }中,已知a 5>0,a 4+a 7<0,则{a n }的前n 项和S n 的最大值为( ) A .S 4 B .S 5 C .S 6 D .S 7思维点拨 (1)求等差数列前n 项和,可以通过求解基本量a 1,d ,代入前n 项和公式计算,也可以利用等差数列的性质:a 1+a n =a 2+a n -1=…;(2)求等差数列前n 项和的最值,可以将S n 化为关于n 的二次函数,求二次函数的最值,也可以观察等差数列的符号变化趋势,找最后的非负项或非正项. 解析 (1)由题意得a 3+a 8=9, 所以S 10=10a 1+a 102=10a 3+a 82=10×92=45.(2)方法一 设数列{a n }的公差为d ,首项为a 1,则⎩⎪⎨⎪⎧10a 1+10×92d =100,100a 1+100×992d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1 099100,d =-1150.所以S 110=110a 1+110×1092d =-110.方法二 因为S 100-S 10=a 11+a 100×902=-90,所以a 11+a 100=-2, 所以S 110=a 1+a 110×1102=a 11+a 100×1102=-110.(3)因为⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 7=a 5+a 6<0,a 5>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 5>0,a 6<0,所以S n 的最大值为S 5. 答案 (1)A (2)-110 (3)B温馨提醒 (1)利用函数思想求等差数列前n 项和S n 的最值时,要注意到n ∈N *; (2)利用等差数列的性质求S n ,突出了整体思想,减少了运算量.[方法与技巧]1.在解有关等差数列的基本量问题时,可通过列关于a 1,d 的方程组进行求解.2.证明等差数列要用定义;另外还可以用等差中项法,通项公式法,前n 项和公式法判定一个数列是否为等差数列.3.等差数列性质灵活使用,可以大大减少运算量.4.在遇到三个数成等差数列问题时,可设三个数为(1)a ,a +d ,a +2d ;(2)a -d ,a ,a +d ;(3)a -d ,a +d ,a +3d 等,可视具体情况而定. [失误与防范]1.当公差d ≠0时,等差数列的通项公式是n 的一次函数,当公差d =0时,a n 为常数. 2.公差不为0的等差数列的前n 项和公式是n 的二次函数,且常数项为0.若某数列的前n 项和公式是常数项不为0的二次函数,则该数列不是等差数列,它从第二项起成等差数列.v1.0 可编辑可修改A 组 专项基础训练 (时间:35分钟)1.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 .63 B .45 C .36 D .27 答案 B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.2.(2015·北京)设{a n }是等差数列,下列结论中正确的是( ) A .若a 1+a 2>0,则a 2+a 3>0 B .若a 1+a 3<0,则a 1+a 2<0 C .若0<a 1<a 2,则a 2>a 1a 3 D .若a 1<0,则(a 2-a 1)(a 2-a 3)>0 答案 C解析 设等差数列{a n }的公差为d ,若a 1+a 2>0,a 2+a 3=a 1+d +a 2+d =(a 1+a 2)+2d ,由于d 正负不确定,因而a 2+a 3符号不确定,故选项A 错;若a 1+a 3<0,a 1+a 2=a 1+a 3-d =(a 1+a 3)-d ,由于d 正负不确定,因而a 1+a 2符号不确定,故选项B 错;若0<a 1<a 2,可知a 1>0,d >0,a 2>0,a 3>0,所以a 22-a 1a 3=(a 1+d )2-a 1(a 1+2d )=d 2>0,所以a 2>a 1a 3,故选项C 正确;若a 1<0,则(a 2-a 1)·(a 2-a 3)=d ·(-d )=-d 2≤0,故选项D 错.3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,则m 等于( ) A .3 B .4 C .5 D .6答案 C解析 ∵数列{a n }为等差数列,且前n 项和为S n , ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也为等差数列.∴S m -1m -1+S m +1m +1=2S m m ,即-2m -1+3m +1=0,解得m =5,经检验为原方程的解,故选C.4.数列{a n }的首项为3,{b n }为等差数列,且b n =a n +1-a n (n ∈N *),若b 3=-2,b 10=12,则a 8等于( )A .0B .3C .8D .11答案 B解析 设{b n }的公差为d ,∵b 10-b 3=7d =12-(-2)=14,∴d =2. ∵b 3=-2,∴b 1=b 3-2d =-2-4=-6. ∴b 1+b 2+…+b 7=7b 1+7×62d=7×(-6)+21×2=0.又b 1+b 2+…+b 7=(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a 8-a 7)=a 8-a 1=a 8-3=0, ∴a 8=3.故选B.5.已知数列{a n }满足a n +1=a n -57,且a 1=5,设{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 取得最大值的序号n 的值为( ) A .7 B .8 C .7或8 D .8或9 答案 C解析 由题意可知数列{a n }是首项为5,公差为-57的等差数列,所以a n =5-57(n -1)=40-5n7,该数列前7项是正数项,第8项是0,从第9项开始是负数项,所以S n 取得最大值时,n =7或8,故选C. 6.已知数列{a n }中,a 1=1且1a n +1=1a n +13(n ∈N *),则a 10=________. 答案 14解析 由已知得1a 10=1a 1+(10-1)×13=1+3=4, 故a 10=14.7.已知递增的等差数列{a n }满足a 1=1,a 3=a 22-4,则a n =________. 答案 2n -1解析 设等差数列的公差为d , ∵a 3=a 22-4,∴1+2d =(1+d )2-4, 解得d 2=4,即d =±2.由于该数列为递增数列,故d =2. ∴a n =1+(n -1)×2=2n -1.8.设数列{a n }的通项公式为a n =2n -10(n ∈N *),则|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=________. 答案 130解析 由a n =2n -10(n ∈N *)知{a n }是以-8为首项,2为公差的等差数列,又由a n =2n -10≥0得n ≥5,∴n ≤5时,a n ≤0,当n >5时,a n >0,∴|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=-(a 1+a 2+a 3+a 4)+(a 5+a 6+…+a 15)=20+110=130.9.若数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n +2S n S n -1=0(n ≥2),a 1=12.(1)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 成等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 当n ≥2时,由a n +2S n S n -1=0, 得S n -S n -1=-2S n S n -1,所以1S n -1S n -1=2,又1S 1=1a 1=2,故⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为2,公差为2的等差数列. (2)解 由(1)可得1S n =2n ,∴S n =12n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -12n -1=n -1-n 2n n -1=-12n n -1.当n =1时,a 1=12不适合上式.故a n=⎩⎪⎨⎪⎧12,n =1,-12n n -1,n ≥2.10.等差数列{a n }中,设S n 为其前n 项和,且a 1>0,S 3=S 11,则当n 为多少时,S n 最大解 方法一 由S 3=S 11得3a 1+3×22d =11a 1+11×102d ,则d =-213a 1.从而S n =d 2n 2+⎝⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n =-a 113(n -7)2+4913a 1,又a 1>0,所以-a 113<0.故当n =7时,S n 最大. 方法二 由于S n =an 2+bn 是关于n 的二次函数,由S 3=S 11,可知S n =an 2+bn 的图象关于n =3+112=7对称.由方法一可知a =-a 113<0,故当n =7时,S n 最大. 方法三 由方法一可知,d =-213a 1.要使S n 最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫-213a 1≥0,a 1+n ⎝ ⎛⎭⎪⎫-213a 1≤0,解得≤n ≤,故当n =7时,S n 最大. 方法四 由S 3=S 11,可得2a 1+13d =0, 即(a 1+6d )+(a 1+7d )=0,故a 7+a 8=0,又由a 1>0,S 3=S 11可知d <0, 所以a 7>0,a 8<0,所以当n =7时,S n 最大.B 组 专项能力提升 (时间:20分钟)11.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,(n +1)S n <nS n +1(n ∈N *).若a 8a 7<-1,则( ) A .S n 的最大值是S 8 B .S n 的最小值是S 8 C .S n 的最大值是S 7 D .S n 的最小值是S 7答案 D解析 由条件得S n n <S n +1n +1,即n a 1+a n 2n <n +1a 1+a n +12n +1,所以a n <a n +1,所以等差数列{a n }为递增数列.又a 8a 7<-1,所以a 8>0,a 7<0,即数列{a n }前7项均小于0,第8项大于零,所以S n 的最小值为S 7,故选D.12.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=-3,a k +1=32,S k =-12,则正整数k =________.答案 13解析 S k +1=S k +a k +1=-12+32=-212,又S k +1=k +1a 1+a k +12=k +1⎝⎛⎭⎪⎫-3+322=-212,解得k =13.13.设等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意自然数n 都有S n T n =2n -34n -3,则a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4的值为________.答案1941解析 ∵{a n },{b n }为等差数列, ∴a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=a 92b 6+a 32b 6=a 9+a 32b 6=a 6b 6. ∵S 11T 11=a 1+a 11b 1+b 11=2a 62b 6=2×11-34×11-3=1941, ∴a 6b 6=1941. 14.已知数列{a n }是首项为a ,公差为1的等差数列,b n =1+a n a n,若对任意的n ∈N *,都有b n ≥b 8成立,则实数a 的取值范围为________. 答案 (-8,-7)解析 依题意得b n =1+1a n,对任意的n ∈N *,都有b n ≥b 8,即数列{b n }的最小项是第8项,于是有1a n ≥1a 8.又数列{a n }是公差为1的等差数列,因此有⎩⎪⎨⎪⎧a 8<0,a 9>0,即⎩⎪⎨⎪⎧a +7<0,a +8>0,由此解得-8<a <-7,即实数a 的取值范围是(-8,-7).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 3·a 4=117,a 2+a 5=22. (1)求通项a n ; (2)求S n 的最小值;(3)若数列{b n }是等差数列,且b n =S nn +c,求非零常数c .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,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =9,a 1+3d =13,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =4.所以通项a n =4n -3. (2)由(1)知a 1=1,d =4, 所以S n =na 1+n n -12×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 nn +c =2n 2-nn +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, 所以2c 2+c =0,所以c =-12或c =0(舍去),经验证c =-12时,{b n }是等差数列,故c =-12.。
等差数列性质基础练习题
等差数列性质基础练习题一、填空题1. 等差数列的通项公式为:an = a1 + (n 1)d,其中a1是首项,d是公差,n是项数。
若等差数列的首项为3,公差为2,则第五项的值为______。
2. 在等差数列{an}中,已知a3 = 7,a7 = 19,则公差d为______。
3. 已知等差数列的前三项分别为2,5,8,则第10项的值为______。
4. 等差数列的前n项和公式为:Sn = n(a1 + an)/2,若等差数列的前5项和为35,公差为3,则首项a1的值为______。
5. 在等差数列{an}中,若a4 = 16,a10 = 44,则第8项的值为______。
二、选择题A. an = a1 + (n 1)dB. an = a1 (n 1)dC. an = a1 / (n 1)dD. an = a1 (n 1)dA. 公差为4B. 公差为8C. 公差为12D. 公差为163. 在等差数列{an}中,若a1 = 3,d = 2,则第6项的值为()。
A. 9B. 11C. 13D. 15A. 首项为3B. 首项为5C. 首项为7D. 首项为95. 在等差数列{an}中,若a3 = 6,a7 = 18,则第5项的值为()。
A. 10B. 12C. 14D. 16三、解答题1. 已知等差数列的前4项分别为2,5,8,11,求第10项的值。
2. 在等差数列{an}中,已知a5 = 15,a10 = 35,求首项a1和公差d。
3. 已知等差数列的前7项和为49,公差为3,求第4项的值。
4. 在等差数列{an}中,若a1 = 4,d = 5,求前8项的和。
5. 已知等差数列的前5项和为55,公差为7,求第6项的值。
四、判断题1. 等差数列的任意两项之间的差都是相同的。
()2. 等差数列的通项公式中,n表示项数,而不是项的位置。
()3. 在等差数列中,如果首项为负数,公差为正数,那么数列中的项会逐渐减小。
经典等差数列性质练习试题[含答案解析]
|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.1|C.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.23B.24C.(25D.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.﹣2B.﹣3…C.﹣4D.﹣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.4:8.数列的首项为3,为等差数列且,若,,则=()A.0B.8C.3!D.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.25B.>24C.20D.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=(),5B.3C.﹣1D.1$11.(2005•黑龙江)如果数列{a n}是等差数列,则()D.a1a8=a4a5A.a1+a8>a4+a5B.a1+a8=a4+a5C.#a1+a8<a4+a512.(2004•福建)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若=()A.1:﹣1C.2D.B.13.(2009•安徽)已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a 2+a4+a6=99,则a20等于()!A.﹣1B.1C.3D.》714.在等差数列{a n}中,a2=4,a6=12,,那么数列{}的前n项和等于()D.A.B.?C.15.已知S n为等差数列{a n}的前n项的和,a2+a5=4,S7=21,则a7的值为()B.7C.8D.9A.~6~16.已知数列{a n}为等差数列,a1+a3+a5=15,a4=7,则s6的值为()24A.30B.35C.36¥D.17.(2012•营口)等差数列{a n}的公差d<0,且,则数列{a n}的前n项和S n取得最大值时的项数n是()C.5或6D.6或7A.5B.—618.(2012•辽宁)在等差数列{a n}中,已知a4+a8=16,则该数列前11项和S11=()58B.88C.143D.176;A.~19.已知数列{a n}等差数列,且a1+a3+a5+a7+a9=10,a2+a4+a6+a8+a10=20,则a4=()A.﹣1B.0C.^D.2120.(理)已知数列{a n}的前n项和S n=n2﹣8n,第k项满足4<a k<7,则k=()7C.8D.9A.6…B.21.数列a n的前n项和为S n,若S n=2n2﹣17n,则当S n取得最小值时n的值为()(A.4或5B.5或6C.4D.·522.等差数列{a n}中,a n=2n﹣4,则S4等于()8D.4A.12B.10|C.23.若{a n}为等差数列,a3=4,a8=19,则数列{a n}的前10项和为()B.140C.115D.95A./230》24.等差数列{a n}中,a3+a8=5,则前10项和S10=()100A.5B.25C.50:D.25.设S n是公差不为0的等差数列{a n}的前n项和,且S1,S2,S4成等比数列,则等于()C.3D.4A.1B.¥226.设a n=﹣2n+21,则数列{a n}从首项到第几项的和最大()第10项B.第11项C.第10项或11项D.第12项%A.—二.填空题(共4小题)27.如果数列{a n}满足:=_________.28.如果f(n+1)=f(n)+1(n=1,2,3…),且f(1)=2,则f(100)=_________.29.等差数列{a n}的前n项的和,则数列{|a n|}的前10项之和为_________.-30.已知{a n}是一个公差大于0的等差数列,且满足a3a6=55,a2+a7=16.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式:(Ⅱ)若数列{a}和数列{b}满足等式:a=(n为正整数),求数列{b}的前n项和S.参考答案与试题解析一.选择题(共26小题):1.已知等差数列{a n}中,a3=9,a9=3,则公差d的值为()A.B.1C.、﹣1D .考点:等差数列.专题:计算题.分析:…本题可由题意,构造方程组,解出该方程组即可得到答案.解答:解:等差数列{a n}中,a3=9,a9=3,由等差数列的通项公式,可得解得,即等差数列的公差d=﹣1.故选D点评:本题为等差数列的基本运算,只需构造方程组即可解决,数基础题.}2.已知数列{a n}的通项公式是a n=2n+5,则此数列是()A.以7为首项,公差为2的等差数列B.以7为首项,公差为5的等差数列以5为首项,公差为2的等差数列D.不是等差数列<C.考点:等差数列.专题:·计算题.分析:直接根据数列{a n}的通项公式是a n=2n+5求出首项,再把相邻两项作差求出公差即可得出结论.解答:解:因为a n=2n+5,所以a1=2×1+5=7;a n+1﹣a n=2(n+1)+5﹣(2n+5)=2.故此数列是以7为首项,公差为2的等差数列.@故选A.点评:本题主要考查等差数列的通项公式的应用.如果已知数列的通项公式,可以求出数列中的任意一项.24C.25D.26A.23$B.考点:。
高三等差数列练习题及答案解析
高三等差数列练习题及答案解析在高中数学的学习过程中,等差数列是一个非常重要的概念。
在这篇文章中,我们将提供一些高三等差数列练习题并给出详细的答案解析。
希望这些题目能够帮助学生们更好地理解和掌握等差数列的性质和运算规律。
练习题一:已知等差数列的首项为a,公差为d。
若第7项等于2a+5d,第10项等于8a+11d,则求该等差数列的首项和公差。
解析:设该等差数列的首项为a,公差为d。
根据已知条件,我们可以列出以下方程组:a + 6d = 2a + 5d --(1)a + 9d = 8a + 11d --(2)我们先来解第一个方程:将方程(1)化简,得到:d = a --(3)然后,我们将方程(3)代入方程(2),得到:a + 9(a) = 8a + 11(a)10a = 18a由此可知,a = 0。
将a代入方程(3),得到:d = 0所以该等差数列的首项为0,公差也为0。
练习题二:已知等差数列的前n项和为Sn,公差为d。
若前m项和为Sm,其中m < n,则求从第m+1项到第n项的和。
解析:设从第m+1项到第n项的和为Sn',则根据等差数列的性质,有:Sn' = Sn - Sm练习题三:已知等差数列的前n项和为Sn,公差为d。
若将每一项都乘以-1后得到新的数列,求新数列的前n项和。
解析:设新数列的前n项和为S'n。
根据等差数列的性质,有:S'n = -Sn练习题四:已知等差数列的前n项和为Sn,公差为d。
若将每一项都平方后得到新的数列,求新数列的前n项和。
设新数列的前n项和为S''n。
根据等差数列的性质,有:S''n = a^2 + (a+d)^2 + (a+2d)^2 + ... + (a+(n-1)d)^2我们可以利用平方公式将每一项展开,然后进行简化,得到:S''n = (n/6)(2a^2 + (n-1)d^2 + 4ad(n-1) + 2d^2(n-1)(2n-1))练习题五:已知等差数列的前n项和为Sn,公差为d。
新教材高考数学第二课时等差数列的性质及实际应用练习含解析选修2
第二课时 等差数列的性质及实际应用课标要求素养要求1.能根据等差数列的定义推出等差数列的性质,并能运用这些性质简化运算.2.能在具体的问题情境中,发现数列的等差关系,并解决相应的问题.通过推导等差数列的性质及其应用,提升学生的数学抽象和逻辑推理素养,通过利用等差数列的相关公式解决实际应用问题,提升学生的数学建模和数学运算素养.新知探究请同学们思考以下问题:若等差数列{a n }为1,3,5,7,…,2n -1,则数列{a n +2},{2a n }是等差数列吗? 提示 因为等差数列的通项为a n =2n -1,则a n +2=2n -1+2=2n +1,2a n =2(2n -1)=4n -2,可判断数列{a n +2},{2a n }都是等差数列,一般地,若{a n }为等差数列,则{a n +c },{ca n }也是等差数列,你还知道等差数列的其他性质吗?1.等差数列通项公式的变形及推广 (1)a n =dn +(a 1-d )(n ∈N *), (2)a n =a m +(n -m )d (m ,n ∈N *), (3)d =a n -a m n -m(m ,n ∈N *,且m ≠n ). 2.若{a n },{b n }分别是公差为d ,d ′的等差数列,则有数列 结论{c +a n } 公差为d 的等差数列(c 为任一常数) {c ·a n } 公差为cd 的等差数列(c 为任一常数) {a n +a n +k } 公差为2d 的等差数列(k 为常数,k ∈N *) {pa n +qb n }公差为pd +qd ′的等差数列(p ,q 为常数)3.在有穷等差数列中,与首末两项“等距离”的两项之和等于首项与末项的和,即a 1+a n =a 2+a n-1=a3+a n-2=….4.下标性质在等差数列{a n}中,若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则a m+a n=a p+a q.特别的,若m+n=2p(m,n,p∈N*),则有a m+a n=2a p.拓展深化[微判断]1.等差数列{a n}中,必有a10=a1+a9.(×)提示反例:a n=n-1,a10=9,a1+a9=8,不满足a10=a1+a9.2.若数列a1,a2,a3,a4,…是等差数列,则数列a1,a3,a5,…也是等差数列.(√)3.若数列a1,a3,a5,…和a2,a4,a6…都是公差为d的等差数列,则a1,a2,a3…也是等差数列.(×)提示反例:设两数列为1,3,5,…,4,6,8,…,显然1,4,3,6,5,8,…不是等差数列.4.若数列{a n}为等差数列,则a n+1=a n-1+2d,n>1,且n∈N*.(√)[微训练]1.在等差数列{a n}中,a10=18,a2=2,则公差d=( )A.-1B.2C.4D.6解析由题意知a10-a2=8d,即8d=16,d=2.答案 B2.已知等差数列{a n}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有( )A.a1+a101>0B.a2+a101<0C.a3+a99=0D.a51=51解析∵a1+a2+…+a101=0,又∵a1+a101=a2+a100=a3+a99=…=2a51,∴101a51=0,∴a51=0,a3+a99=2a51=0.答案 C3.在等差数列{a n}中,若a2+a8=-3,a4=-2,则a6=________.解析由a2+a8=a4+a6得a6=-1.答案-1[微思考]1.在等差数列{a n}中,a k,a k+m,a k+2m,…(k,m∈N*)是等差数列吗?若是,公差是多少?提示是.若{a n}的公差为d,则a k,a k+m,a k+2m,…的公差为md.2.在等差数列{a n}中,若m,n,p,q,…成等差数列,那么a m,a n,a p,a q,…也成等差数列吗?若成等差数列,公差是什么?提示 成等差数列,若{a n }的公差为d ,则a m ,a n ,a p ,a q ,…的公差为(n -m )d .题型一 a n =a m +(n -m )d 的应用【例1】 在等差数列{a n }中,已知a 2=5,a 8=17,求数列的公差及通项公式. 解 因为a 8=a 2+(8-2)d ,所以17=5+6d ,解得d =2. 又因为a n =a 2+(n -2)d ,所以a n =5+(n -2)×2=2n +1,n ∈N *.规律方法 灵活利用等差数列的性质,可以减少运算.令m =1,a n =a m +(n -m )d 即变为a n =a 1+(n -1)d ,可以减少记忆负担.【训练1】 已知{b n }为等差数列,若b 3=-2,b 10=12,则b 8=________. 解析 法一 ∵{b n }为等差数列,∴可设其公差为d , 则d =b 10-b 310-3=12-(-2)7=2,∴b n =b 3+(n -3)d =2n -8. ∴b 8=2×8-8=8. 法二 由b 8-b 38-3=b 10-b 310-3=d ,得b 8=b 10-b 310-3·5+b 3=2×5+(-2)=8. 答案 8题型二 等差数列性质的应用【例2】 已知数列{a n }为等差数列,且公差为d . (1)若a 15=8,a 60=20,求a 105的值;(2)若a 2+a 3+a 4+a 5=34,a 2a 5=52,求公差d . 解 (1)法一 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+14d =8,a 1+59d =20,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=6415,d =415.故a 105=a 1+104d =6415+104×415=32.法二 ∵{a n }为等差数列,∴d =a 60-a 1560-15=415, ∴a 105=a 60+45×415=32.法三 ∵{a n }为等差数列, ∴a 15,a 60,a 105也成等差数列,则2a 60=a 15+a 105, ∴a 105=2×20-8=32.(2)由a 2+a 3+a 4+a 5=34,得2(a 2+a 5)=34, ∴a 2+a 5=17.由⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a 5=17,a 2a 5=52,解得⎩⎪⎨⎪⎧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.规律方法 等差数列运算的两条常用思路(1)根据已知条件,列出关于a 1,d 的方程(组),确定a 1,d ,然后求其他量.(2)利用性质巧解,观察等差数列中项的序号,若满足m +n =p +q =2r (m ,n ,p ,q ,r ∈N *),则a m +a n =a p +a q =2a r .【训练2】 (1)在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8=10,则3a 5+a 7=________. (2)已知等差数列{a n }中,a 1+a 4+a 7=39,a 2+a 5+a 8=33,则a 3+a 6+a 9=________. 解析 (1)3a 5+a 7=2a 5+(a 5+a 7)=2a 5+2a 6=2(a 3+a 8)=20.(2)法一 由性质可知,数列a 1+a 4+a 7,a 2+a 5+a 8,a 3+a 6+a 9是等差数列,所以2(a 2+a 5+a 8)=(a 1+a 4+a 7)+(a 3+a 6+a 9),则a 3+a 6+a 9=2×33-39=27.法二 设等差数列{a n }的公差为d ,则(a 2+a 5+a 8)-(a 1+a 4+a 7)=(a 2-a 1)+(a 5-a 4)+(a 8-a 7)=3d =-6,解得d =-2,所以a 3+a 6+a 9=a 2+d +a 5+d +a 8+d =27. 答案 (1)20 (2)27题型三 等差数列的设法与求解【例3】 已知四个数依次成等差数列且是递增数列,四个数的平方和为94,首尾两数之积比中间两数之积少18,求此等差数列.解 设四个数为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,则⎩⎪⎨⎪⎧(a -3d )2+(a -d )2+(a +d )2+(a +3d )2=94,(a -3d )(a +3d )+18=(a -d )(a +d ), 又因为是递增数列,所以d >0, 所以解得a =±72,d =32,此等差数列为-1,2,5,8或-8,-5,-2,1.【迁移】 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.解 法一 根据题意,设等差数列{a n }的前三项分别为a 1,a 1+d ,a 1+2d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+d )+(a 1+2d )=21,a 1(a 1+d )(a 1+2d )=231, 即⎩⎪⎨⎪⎧3a 1+3d =21,a 1(a 1+d )(a 1+2d )=231,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =4或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=11,d =-4. 因为数列{a n }为单调递增数列,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =4,从而等差数列{a n }的通项公式为a n =4n -1.法二 由于数列{a n }为等差数列,所以可设前三项分别为a -d ,a ,a +d ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )+a +(a +d )=21,(a -d )a (a +d )=231,即⎩⎪⎨⎪⎧3a =21,a (a 2-d 2)=231,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =7,d =4或⎩⎪⎨⎪⎧a =7,d =-4.由于数列{a n }为单调递增数列, 所以⎩⎪⎨⎪⎧a =7,d =4,从而a n =4n -1.规律方法 等差数列项的常见设法(1)通项法:设数列的通项公式,即设a n =a 1+(n -1)d .(2)对称项设法:当等差数列{a n }的项数为奇数时,可设中间一项为a ,再以公差为d 向两边分别设项:…,a -2d ,a -d ,a ,a +d ,a +2d ,…;当等差数列{a n }的项数为偶数时,可设中间两项分别为a -d ,a +d ,再以公差为2d 向两边分别设项:…,a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,….对称项设法的优点是:若有n 个数构成等差数列,利用对称项设法设出这个数列,则其各项和为na .【训练3】 已知四个数成等差数列,它们的和为26,中间两项的积为40,求这四个数. 解 法一 设此等差数列的首项为a 1,公差为d .根据题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+d )+(a 1+2d )+(a 1+3d )=26,(a 1+d )(a 1+2d )=40.化简得⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+6d =26,a 21+3a 1d +2d 2=40,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =3或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=11,d =-3. 所以这四个数分别为2,5,8,11或11,8,5,2.法二 设这四个数为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧(a -3d )+(a -d )+(a +d )+(a +3d )=26,(a -d )(a +d )=40, 即⎩⎪⎨⎪⎧4a =26,a 2-d 2=40,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =132,d =32或⎩⎪⎨⎪⎧a =132,d =-32,所以所求四个数为2,5,8,11或11,8,5,2.题型四 等差数列的实际应用【例4】 中国历法推测遵循以算为主、以测为辅的原则.例如《周髀算经》和《易经》里对二十四节气的晷影长的记录中,冬至和夏至的晷影长是实测得到的,其他节气的晷影长则是按照等差数列的规律计算得出的.下表为《周髀算经》对二十四节气晷影长的记录,其中115.146寸表示115寸146分(1寸=10分).与清明之间的晷影长之差为( ) A.105.6寸 B.48寸 C.57.6寸D.67.2寸解析 设晷影长构成等差数列{a n },公差为d ,则a 1=130.0,a 13=14.8,d =a 13-a 113-1=-9.6,故小寒与清明之间的晷影长之差即为a 2-a 8=-(a 8-a 2)=-6d =57.6. 答案 C规律方法 解决等差数列实际应用问题的步骤及注意点(1)解答数列实际应用问题的基本步骤:①审题,即仔细阅读材料,认真理解题意;②建模,即将已知条件翻译成数学(数列)语言,将实际问题转化成数学问题;③判型,即判断该数列是否为等差数列;④求解,即求出该问题的数学解;⑤还原,即将所求结果还原到实际问题中.(2)在利用数列方法解决实际问题时,一定要弄清首项、项数等关键问题.【训练4】 假设某市2020年新建住房400万平方米,预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积均比上一年增加50万平方米.那么该市在________年新建住房的面积开始大于820万平方米.解析 设n 年后该市新建住房的面积为a n 万平方米.由题意,得{a n }是等差数列,首项a 1=450,公差d =50,所以a n =a 1+(n -1)d =400+50n .令400+50n >820,解得n >425.由于n ∈N *,则n ≥9.所以该市在2 029年新建住房的面积开始大于820万平方米.答案 2 029一、素养落地1.通过学习等差数列的性质解决等差数列问题,培养逻辑推理及数学运算素养,通过利用等差数列解决实际问题,提升数学建模素养.2.在等差数列{a n }中,当m ≠n 时,d =a m -a nm -n,利用这个公式很容易求出公差,还可变形为a m =a n +(m -n )d .3.等差数列{a n }中,每隔相同的项抽出来的项按照原来的顺序排列,构成的新数列仍然是等差数列.4.等差数列{a n }中,若m +n =p +q ,则a n +a m =a p +a q (n ,m ,p ,q ∈N *),特别地,若m +n =2p ,则a n +a m =2a p . 二、素养训练1.在等差数列{a n }中,已知a 3=10,a 8=-20,则公差d 等于( ) A.3 B.-6 C.4D.-3解析 由等差数列的性质得a 8-a 3=(8-3)d =5d ,所以d =-20-105=-6.答案 B2.在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7等于( ) A.5 B.8 C.10D.14解析 法一 设等差数列的公差为d ,则a 3+a 5=2a 1+6d =4+6d =10,所以d =1,a 7=a 1+6d =2+6=8.法二 由等差数列的性质可得a 1+a 7=a 3+a 5=10,又a 1=2,所以a 7=8. 答案 B3.在等差数列{a n }中,a 1+a 5=2,a 3+a 7=8,则a 11+a 15=________.解析 (a 3+a 7)-(a 1+a 5)=4d =6,则d =32,则a 11+a 15=(a 1+a 5)+20d =2+20×32=32.答案 324.在等差数列{a n }中,已知5是a 3和a 6的等差中项,则a 1+a 8=________. 解析 由题意知a 3+a 6=10,故a 1+a 8=a 3+a 6=10.答案 105.三个数成等差数列,这三个数的和为6,三个数之积为-24,求这三个数. 解 设这三个数分别为a -d ,a ,a +d .由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )+a +(a +d )=6,(a -d )·a ·(a +d )=-24,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,d =4或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,d =-4.∴所求三个数为-2,2,6或6,2,-2.基础达标一、选择题1.在等差数列{a n }中,若a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=80,则a 7-12a 8的值为( )A.4B.6C.8D.10解析 由a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=5a 6=80,∴a 6=16, ∴a 7-12a 8=12(2a 7-a 8)=12(a 6+a 8-a 8)=12a 6=8.答案 C2.已知等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),且a 3+a 6+a 10+a 13=32,若a m =8,则m 为( ) A.12 B.8 C.6D.4解析 由等差数列性质得,a 3+a 6+a 10+a 13=(a 3+a 13)+(a 6+a 10)=2a 8+2a 8=4a 8=32, ∴a 8=8,又d ≠0,∴m =8. 答案 B3.在等差数列{a n }中,a 2 018=log 27,a 2 022=log 217,则a 2 020=( )A.0B.7C.1D.49解析 a 2 020=12(a 2 018+a 2 022)=12(log 27+log 217)=12log 2 1=0.答案 A4.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中《均输章》有如下问题:“今有五人分六钱,令前三人所得与后二人等,各人所得均增,问各得几何?”其意思是:“已知A ,B ,C ,D ,E 五人个分重量为6钱(‘钱’是古代的一种重量单位)的物品,A ,B ,C 三人所得钱数之和与D ,E 二人所得钱数之和相同,且A ,B ,C ,D ,E 每人所得钱数依次成递增等差数列,问五个人各分得多少钱的物品?”在这个问题中,C 分得物品的钱数是( ) A.25 B.45C.65D.75解析 设5个人分得的物品的钱数为等差数列中的项a 1,a 2,a 3,a 4,a 5,则a 1+a 2+a 3=a 4+a 5,a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=6=5a 3,a 3=65.答案 C5.等差数列{a n }中,a 5+a 6=4,则log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=( ) A.10B.20C.40D.2+log 25解析 因为2a 1·2a 2·…·2a 10=2a 1+a 2+…+a 10=25(a 5+a 6)=25×4=220,所以原式=log 2220=20. 答案 B 二、填空题6.在等差数列{a n }中,若a 22+2a 2a 8+a 6a 10=16,则a 4a 6=________. 解析 ∵等差数列{a n }中,a 22+2a 2a 8+a 6a 10=16, ∴a 22+a 2(a 6+a 10)+a 6a 10=16,∴(a 2+a 6)(a 2+a 10)=16,∴2a 4·2a 6=16,∴a 4a 6=4. 答案 47.已知数列{a n }是等差数列.若a 4+a 7+a 10=17,a 4+a 5+a 6+…+a 12+a 13+a 14=77,且a k =13,则k =________.解析 设数列{a n }的公差为d ,∵a 4+a 7+a 10=3a 7=17,∴a 7=173.∵a 4+…+a 14=11a 9=77,∴a 9=7,d =23.∴a k -a 9=(k -9)d ,即13-7=(k -9)×23,解得k =18.答案 188.已知等差数列{a n }中,a 1+a 3+a 8=5π4,那么cos(a 3+a 5)=________.解析 在等差数列{a n }中,由a 1+a 3+a 8=5π4,得a 1+(a 1+2d )+(a 1+7d )=5π4,∴3a 1+9d =5π4,即a 1+3d =a 4=5π12,∴a 3+a 5=2a 4=5π6,则cos(a 3+a 5)=cos 5π6=-32.答案 -32三、解答题9.已知三个数成单调递增等差数列,它们的和等于18,它们的平方和等于116,求这三个数.解 设这三个数分别为a -d ,a ,a +d ,且d >0.由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )+a +(a +d )=18,(a -d )2+a 2+(a +d )2=116, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =6,d =2或⎩⎪⎨⎪⎧a =6,d =-2.∵d >0,∴a =6,d =2. ∴这三个数是4,6,8. 10.已知数列{a n }满足a n +1=1+a n 3-a n(n ∈N *),且a 1=0. (1)求a 2,a 3;(2)是否存在一个实常数λ,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -λ为等差数列,请说明理由. 解 (1)因为a 1=0,a n +1=1+a n 3-a n (n ∈N *),所以a 2=1+a 13-a 1=13,a 3=1+a 23-a 2=12.(2)假设存在一个实常数λ,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -λ为等差数列,所以2a 2-λ=1a 1-λ+1a 3-λ,即213-λ=10-λ+112-λ,解得λ=1. 因为1a n +1-1-1a n -1=11+a n 3-a n -1-1a n -1=3-a n 2(a n -1)-1a n -1=1-a n 2(a n -1)=-12,又1a 1-1=-1,所以存在一个实常数λ=1,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -λ是首项为-1,公差为-12的等差数列.能力提升11.下面是关于公差d >0的等差数列{a n }的四个结论:p 1:数列{a n }是递增数列;p 2:数列{na n }是递增数列;p 3:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是递增数列;p 4:数列{a n +3nd }是递增数列. 其中正确的为( )A.p 1,p 2B.p 3,p 4C.p 2,p 3D.p 1,p 4解析 设等差数列首项a 1,d >0,则a n =a 1+(n -1)d =dn +(a 1-d ),∴数列{a n }递增,p 1正确;na n =dn 2+(a 1-d )n ,当n <d -a 12d 时,不递增,p 2错误;a n n =d +a 1-d n,当a 1-d >0时,不递增,p 3错误; [a n +1+3(n +1)d ]-(a n +3nd )=a n +1-a n +3d =4d >0,{a n +3nd }递增,p 4正确,故选D. 答案 D12. 有一批电视机原销售价为每台800元,在甲、乙两家家电商场均有销售.甲商场用如下方法促销:买一台单价为780元,买两台单价为760元,以此类推,每多买一台则所购买各台的单价均减少20元,但每台最少不低于440元;乙商场一律按原价的75%销售.某单位需购买一批此类电视机,则去哪一家商场购买花费较少?解 设某单位需购买电视机n 台.在甲商场购买时,所买电视机的售价构成等差数列{a n },a n =780+(n -1)×(-20)=-20n +800,由a n =-20n +800≥440,得n ≤18,即购买台数不超过18台时,每台售价(800-20n )元;购买台数超过18台时,每台售价440元.到乙商场购买时,每台售价为800×75%=600(元).比较在甲、乙两家家电商场的费用(800-20n )n -600n =20n (10-n ).当n <10时,(800-20n )n >600n ,到乙商场购买花费较少;当n =10时,(800-20n )n =600n ,到甲、乙商场购买花费相同;当10<n ≤18时,(800-20n )n <600n ,到甲商场购买花费较少;当n >18时,440n <600n ,到甲商场购买花费较少.因此,当购买电视机台数少于10台时,到乙商场购买花费较少;当购买电视机10台时,到两家商场购买花费相同;当购买电视机台数多于10台时,到甲商场购买花费较少.创新猜想13.(多选题)已知等差数列{a n }中,a 1=3,公差为d (d ∈N *),若2021是该数列的一项,则公差d 不可能是( )A.2B.3C.4D.5 解析 由2021是该数列的一项,即2021=3+(n -1)d ,所以n =2 018d+1,因为d ∈N *,所以d 是2 018的约数,故d 不可能是3,4和5.答案 BCD14.(多空题)已知两个等差数列{a n }:5,8,11,…与{b n }:3,7,11,…,它们的公共项组成数列{c n },则数列{c n }的通项公式c n =________;若数列{a n }和{b n }的项数均为100,则{c n }的项数是________.解析 由于数列{a n }和{b n }都是等差数列,所以{c n }也是等差数列,且公差为3×4=12,又c 1=11,故c n =11+12(n -1)=12n -1.又a 100=302,b 100=399,由⎩⎪⎨⎪⎧11≤12n -1≤302,11≤12n -1≤399,解得1≤n ≤25.25,故{c n }的项数为25.答案 12n -1 25。
等差数列练习题及答案
等差数列练习题及答案等差数列练习题及答案数学中的等差数列是一种非常重要且常见的数列形式。
在我们的日常生活中,很多问题都可以用等差数列来解决。
掌握等差数列的性质和求解方法,对于我们的数学学习和解决实际问题都有很大的帮助。
下面,我将给大家介绍一些常见的等差数列练习题及其答案。
题目一:已知等差数列的首项为2,公差为3,求第10项的值。
解析:根据等差数列的通项公式an = a1 + (n-1)d,其中an表示第n项,a1表示首项,d表示公差。
代入已知条件,可得第10项的值为2 + (10-1)×3 = 2 + 27 = 29。
题目二:已知等差数列的前三项分别为3、7、11,求该数列的公差和第10项的值。
解析:首先,我们可以通过前三项求出公差。
根据等差数列的性质,第二项减去第一项的值等于公差,第三项减去第二项的值也等于公差。
所以,公差d = 7 - 3 = 4。
接下来,我们可以利用公差和首项求出第10项的值。
根据等差数列的通项公式,第10项的值为a1 + (10-1)×d = 3 + 9×4 = 3 + 36 = 39。
题目三:已知等差数列的前五项之和为50,公差为2,求该数列的首项和第10项的值。
解析:首先,我们可以利用前五项之和求出首项。
根据等差数列的性质,前五项之和等于5/2(首项加上末项)乘以项数。
所以,50 = 5/2 × (a1 + a5) = 5/2 × (a1 + (a1 + 4d)) = 5/2 × (2a1 + 4d)。
化简得到2a1 + 4d = 20。
又已知公差d = 2,代入得到2a1 + 8 = 20,解得a1 = 6。
接下来,我们可以利用公差和首项求出第10项的值。
根据等差数列的通项公式,第10项的值为a1 + (10-1)×d = 6 + 9×2 = 6 + 18 = 24。
通过以上的练习题,我们可以看出,掌握等差数列的求解方法和性质是非常重要的。
2020高二数学人教A必修5练习:2.2.2 等差数列的性质 Word版含解析
课时训练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a 4+a 8=16,则a 2+a 10=( )A.12B.16C.20D.24答案:B2.等差数列{a n }中,若a 2+a 4 024=4,则a 2 013=( )A.2B.4C.6D.-2答案:A解析:2a 2 013=a 2+a 4 024=4,∴a 2 013=2.3.在等差数列{a n }中,a 3+3a 8+a 13=120,则a 3+a 13-a 8等于( ) A.24 B.22 C.20 D.-8答案:A解析:根据等差数列的性质可知a 3+a 13=2a 8,所以已知等式可变为2a 8+3a 8=120,解得a 8=24,所以a 3+a 13-a 8=2a 8-a 8=a 8=24.4.如果等差数列{a n }中,a 1=2,a 3=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a 3-a 1=2d=4,∴d=2.∴数列{2a n -3}的公差为4.5.在等差数列{a n }中,a 3=7,a 5=a 2+6,则a 6= .答案:13解析:设等差数列{a n }的公差为d.∵a 5=a 2+6,∴a 5-a 2=6,即3d=6,d=2.∴a 6=a 3+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,a 7=π ,则tan(a 6+a 7+a 8)等于 ( )A.-B.-C.-1D.1答案:C 解析:在等差数列中,a 6+a 7+a 8=3a 7= π , ∴tan(a 6+a 7+a 8)=tan π =-1.8.已知数列{a n }是等差数列,a 4=15,a 7=27,则过点P (3,a 3),Q (5,a 5)的直线斜率为( )A.4B. C.-4 D.- 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,a 3),Q (5,a 5)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a 4+a 6+a 8+a 10+a 12=90,则a 10- a 14的值为( )A.12B.14C.16D.18答案:A 解析:由等差数列的性质及a 4+a 6+a 8+a 10+a 12=90得5a 8=90,即a 1+7d=18,∴a 10- a 14=a 1+9d-(a 1+13d )= (a 1+7d )= ×18=12,故选A . 10.数列{a n }满足a 1=1,a n+1=(n 2+n-λ)a n (n=1,2,…),λ是常数.(1)当a 2=-1时,求λ与a 3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a 2=(2-λ)a 1,又a 1=1,a 2=-1,所以λ=3,从而a 3=(22+2-3)a 2=-3.(2)假设数列{a n }是等差数列,由a 1=1,a n+1=(n 2+n-λ)a n 得a 2=2-λ,a 3=(6-λ)(2-λ),a 4=(12-λ)(6-λ)(2-λ).由假设知2a 2=a 1+a 3,即2(2-λ)=1+(6-λ)(2-λ),解得λ=3,于是a 2=-1,a 3=-3,a 4=-27,所以a 2-a 1=-2,而a 4-a 3=-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,a 2+a 8=12,则a 5等于( )A.4B.5C.6D.7答案:C解析:由等差数列性质得a 2+a 8=2a 5=12,所以a 5=6.2.在等差数列{a n }中,a 1+3a 8+a 15=120,则3a 9-a 11的值为( )A.6B.12C.24D.48答案:D解析:∵a 1+a 15=2a 8,∴a 1+3a 8+a 15=5a 8.∴5a 8=120,a 8=24.而3a 9-a 11=3(a 8+d )-(a 8+3d )=2a 8=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+qB .0C .-(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=8π,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=8π,∴a 5= π,cos(a 3+a 7)=cos(2a 5)=cos π=- .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1≤m ≤7,则a 8= . 答案:8解析:∵a 8+m +a 8-m =2a 8,∴a 8=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.。
等差数列性质习题(含答案)
b=m+n.
所以 am+n=a(m+n)+b=0. 三、解答题
12.已知{an}为等差数列,且 a1+a3+a5=18,a2+a4+a6=24. (1)求 a20 的值; (2)若 bn=3an-41,试判断数列{bn}从哪一项开始大于 0.
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考点 等差数列的性质
题点 利用等差数列项数的规律解题
解 (1)因为 a1+a3+a5=18,a2+a4+a6=24,所以 a3=6,a4=8,则公差 d=2,所以 a20=
a4=14+32=74,
| | ∴|m-n|=|a1a4-a2a3|=
1×7-3×5 4444
=1
2
二、填空题
9.设{an}是公差为正数的等差数列,若 a1+a2+a3=15,a1a2a3=80,则 a11+a12+a13=________. 考点 等差数列的性质
题点 利用等差数列项数的规律解题
答案 105
题点 利用等差数列项数的规律解题
答案 C
解析 ∵a3+a4+a5+a6+a7 =(a3+a7)+(a4+a6)+a5=5a5=450,∴a5=90. ∴a2+a8=2a5=180. 7.已知数列{an}为等差数列且 a1+a7+a13=4π,则 tan(a2+a12)的值为( )
A. 3 B.± 3 C.- 3 D.- 3 3
考点 等差数列的判定
题点 判断数列是否为等差数列
答案 C
5.在等差数列-5,-31,-2,-1,…中,每相邻两项之间插入一个数,使之组成一个新的
2
2
等差数列,则新数列的通项公式为( )
A.an=3n-23 44
B.an=-5-3(n-1) 2
C.an=-5-3(n-1) D.an=5n2-3n
等差数列的前n项和性质+练习
1、等差数列{a n }前n 项和公式: n S = n a n 2a 1+=d n n n a 2)1(1-+=d n n na n 2)1(--。
等差数列的前n 项之和公式可变形为,若令A =,B =a 1-,则=An 2+Bn.在解决等差数列问题时,如已知,a 1,a n ,d ,,n 中任意三个,可求其余两个。
2、等差数列{a n }前n 项和的性质性质1:S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n , …也在等差数列,公差为n 2d性质2:(1)若项数为偶数2n,则 S 2n =n(a 1+a 2n )=n(a n +a n+1) (a n ,a n+1为中间两项),此时有:S 偶-S 奇= nd , 性质3:(2)若项数为奇数2n -1,则 S 2n-1=(2n - 1)a n (a n 为中间项), 此时有:S 奇-S 偶= a n ,1-n n s =偶奇s 性质4:数列{nn s }为等差数列 性质5:若数列{a n }与{b n }都是等差数列,且前n 项的和分别为S n 和T n ,则2121n n n n a S b T --= 典型例题:热点考向1:等差数列的基本量(a 1,a n ,d ,,n 中任意三个,可求其余两个)例1、在等差数列{n a }中,已知81248,168S S ==,求1,a 和d 已知6510,5a S ==,求8a 和8S训练: 1、在等差数列{}n a 中,已知102030,50a a ==.(1)求通项公式{}n a ;(2)若242n S =,求n .2.在等差数列{}n a 中,n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知7157,75S S ==,n T 为数列{n S n }的前n 项和,求n T 3、已知等差数列的前n 项之和记为S n ,S 10=10 ,S 30=70,则S 40等于 。
4. 已知是等差数列,且满足,则等于________。
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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.。