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专练30等差数列及其前n项和授课提示:对应学生用书63页[基础强化]一、选择题1.记Sn为等差数列{an}的前n项和.若S5=2S4,a2+a4=8,则a5=()A.6B.7C.8D.10答案:D解析:设等差数列{an}的公差为d.∵S5=2S4,a2+a4=8,∴
5a1+5×42d=24a1+4×32d,a1+d+a1+3d=8,整理得3a1+2d=0,a1+2d=4,解得a1=-2,d=3.∴a5=a1+4d=-2+12=10.故选D.2.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a4=52,S10=15
,则a7=()A.12B.1C.32D.2答案:A解析:设等差数列{an}的首项为a1,则由等差数列{an}的前n项和为Sn及S10=15,得10(a1+a10)2=15,所以a1+a10=3.由等差数列的性质,得a1
+a10=a4+a7,所以a4+a7=3.又因为a4=52,所以a7=12.故选A.3.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=()A.-12B.-10C.10D.12答案:B解析:设等差数列{an}的公差为
d,则33a1+3×22d=2a1+d+4a1+4×32d,得d=-32a1,又a1=2,∴d=-3,∴a5=a1+4d=-10.4.记Sn为等差数列{an}的前n项和,若a4+a5=24,S
6=48,则{an}的公差为()A.1B.2C.4D.8答案:C解析:∵S6=(a1+a6)×62=48,∴a1+a6=16,又a4+a5=24,∴(a4+a5)-(a1+a6)=8,∴3d-d=8,d=4.5.等差数
列{an}的前n项和为Sn,且a3+a7=22,S11=143.若Sn>195,则n的最小值为()A.13B.14C.15D.16答案:B解析:设等差数列{an}的公差为d.因为a3+a7=22,所以2a5=22,即a5=11.又因为S11=(a1+a11)×112=2a6×112=143
,解得11a6=143,即a6=13.所以公差d=a6-a5=2,所以an=a5+(n-5)d=11+(n-5)×2=2n+1,所以Sn=(a1+an)n2=(n+2)n.令(n+2)n>195,则n2+2n-195>0,解得n>13或n<-
15(舍).故选B.6.已知等差数列{an}中,a2=1,前5项和S5=-15,则数列{an}的公差为()A.-3B.-52C.-2D.-4答案:D解析:∵{an}为等差数列,∴S5=5a3=-15,∴a3=-3,∴d=a3-a2=-3-1=-4.
7.[2024·九省联考]记等差数列{an}的前n项和为Sn,a3+a7=6,a12=17,则S16=()A.120B.140C.160D.180答案:C解析:方法一a1+2d+a1+6d=6a1+11d=17,解得a1=-5d=2,∴S16=16×(-5)+
16×152×2=160.方法二因为a3+a7=2a5=6,所以a5=3,所以a5+a12=3+17=20,所以S16=(a1+a16)×162=8(a5+a12)=160.故选C.8.北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层.上层中心有
一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块.下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次增加9块.已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)()A.3699块B.3474块C.3
402块D.3339块答案:C解析:由题意可设每层有n个环,则三层共有3n个环,∴每一环扇面形石板的块数构成以a1=9为首项、9为公差的等差数列{an},且项数为3n.不妨设上层扇面形石板总数为S1,中层总数为S2,下层总数为S3,∴S3-S2=[9(2n+1)·n+n(n-1)2×9]-[
9(n+1)·n+n(n-1)2×9]=9n2=729,解得n=9(负值舍去).则三层共有扇面形石板(不含天心石)27×9+27×262×9=27×9+27×13×9=27×14×9=3402(块).故选C.9.记Sn为等差数
列{an}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则()A.an=2n-5B.an=3n-10C.Sn=2n2-8nD.Sn=12n2-2n答案:A解析:方法一:设等差数列{an}的公差为d,∵S4=0,a5=5,∴4a1+4×32d=0,a1+4d=5,解得a
1=-3,d=2,∴an=a1+(n-1)d=-3+2(n-1)=2n-5,Sn=na1+n(n-1)2d=n2-4n.故选A.方法二:设等差数列{an}的公差为d,∵S4=0,a5=5,∴4a1+4×32d=0,a1+
4d=5,解得a1=-3,d=2.选项A,a1=2×1-5=-3;选项B,a1=3×1-10=-7,排除B;选项C,S1=2-8=-6,排除C;选项D,S1=12-2=-32,排除D.故选A.二、填空题10.记Sn为等差数列{an}的前n项
和.若a1≠0,a2=3a1,则S10S5=________.答案:4解析:设等差数列{an}的公差为d,由a2=3a1,即a1+d=3a1,得d=2a1,所以S10S5=10a1+10×92d5a1+5×42d=10a1+10×92×2a15a1+5×42×2a1=10025=4.
11.已知数列{an}是等差数列,公差d=4,前n项和为Sn,则S20242024-S20232023的值为________.答案:2解析:由等差数列的前n项和Sn=na1+n(n-1)2d得Snn=a1+n-12d=a1+(n-1)d2,所以{Snn}仍是等差数列,其公差是
原等差数列公差的一半,所以S20242024-S20232023的值为2.12.[2024·新课标Ⅱ卷]记Sn为等差数列{an}的前n项和,若a3+a4=7,3a2+a5=5,则S10=________.答案:95解析
:方法一设等差数列{an}的公差为d,∵a3+a4=7,3a2+a5=5,∴2a1+5d=7,4a1+7d=5,解得a1=-4,d=3.∴an=3n-7,∴S10=10(a1+a10)2=10×
(-4+23)2=95.方法二∵{an}为等差数列,且a3+a4=7,∴a2+a5=7,3a2+a5=5,∴a2=-1,a5=8.∴公差d=8-(-1)3=3,∴an=a2+(n-2)d=-1+3(n-2)=3n-7,∴S10=10(a1+a10)2=10×(-4
+23)2=95.[能力提升]13.[2024·北京师大二附中期中]《九章算术》是中国古代数学经典著作之一.全书分为九章,第六章“均输”有一问题“今有竹九节,下三节容四升,上四节容三升.问中间二节欲均容,各
多少?”其意思为:今有竹9节,下3节容量共4升,上4节容量共3升,使中间两节也均匀变化,每节容量是多少?在这一问题中,从下部算起第5节容量是________升.答案:6766解析:记从下部算起第n节的容量为an升,由题意可知,数列{an}为等差数列,设其公差为d,则a1+a
2+a3=3a1+3d=4,a6+a7+a8+a9=4a1+26d=3,解得a1=9566,d=-766.所以a5=a1+4d=6766,即从下部算起第5节容量是6766升.14.(多选)已知等差数列{an}的公差为
d,前n项和为Sn,a2=18,a5=12,则下列选项正确的是()A.d=-2B.a1=22C.a3+a4=30D.当且仅当n=11时,Sn取得最大值答案:AC解析:对于A,易知3d=a5-a2=12-
18=-6,即d=-2,选项A正确;对于B,a1=a2-d=18-(-2)=20,所以选项B错误;对于C,a3+a4=a2+a5=18+12=30,所以选项C正确;对于D,因为an=a1+(n-1)d=20+(n-1)(-2)=-2n+22,a10=2>0,a11=0,a12=-2<0,
所以当n=10或n=11时,Sn最大,所以选项D错误.故选AC.15.[2024·全国甲卷(理)]记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S5=S10,a5=1,则a1=()A.72B.73C.-13D.-711答案:B解析:方法一设等差数列{an}的公差为d,∵
S5=5a1+10d,S10=10a1+45d,S5=S10,∴5a1+10d=10a1+45d,即a1=-7d.∵a5=a1+4d=1,∴d=-13,∴a1=-7d=73.故选B.方法二∵S5=S10,∴a6+a7+a8+a9+
a10=0,∴5a8=0,∴a8=0.∵a5=1,a8=0,∴公差d=-13,则a1=a5-4d=73,故选B.16.在等差数列{an}中,a1=7,公差为d,前n项和为Sn,当且仅当n=8时Sn取最大值,则d的取值范围是________.答案:
-1,-78解析:方法一由于Sn=7n+n(n-1)2d=d2n2+7-d2n,设f(x)=d2x2+7-d2x,则其图象的对称轴为直线x=12-7d.当且仅当n=8时,Sn取得最大值,故7.5<12
-7d<8.5,解得-1<d<-78.方法二由题意,得a8>0,a9<0,所以7+7d>0,且7+8d<0,即-1<d<-78.