【文档说明】2024年新高考数学一轮复习题型归类与强化测试(新高考专用)专题37 等差数列及其前n项和 Word版含解析.docx,共(21)页,1.349 MB,由小赞的店铺上传
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专题37等差数列及其前n项和知识梳理考纲要求考点预测常用结论方法技巧题型归类题型一:等差数列的基本运算题型二:等差数列的判定与证明题型三:等差数列项的性质题型四:等差数列前n项和性质的应用题型五:等差数列的前n项和的最值培优训练训练一:训练二:训练三:训练四:训练五:训练六:强化测试单选题:共
8题多选题:共4题填空题:共4题解答题:共6题一、【知识梳理】【考纲要求】1.理解等差数列的概念.2.掌握等差数列的通项公式与前n项和公式.3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用等差数列的有关知识解
决相应的问题.4.了解等差数列与一次函数的关系.【考点预测】1.等差数列的有关概念(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,通常用字母d表示,定义表达式为an-an-1=d(常
数)(n≥2,n∈N*).(2)等差中项若三个数a,A,b成等差数列,则A叫做a与b的等差中项,且有A=a+b2.2.等差数列的有关公式(1)通项公式:an=a1+(n-1)d.(2)前n项和公式:Sn=na1+n(n-1)2d或Sn=n(a1+an)2.3.等差
数列的常用性质(1)通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N*).(2)若{an}为等差数列,且k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak+al=am+an.(3)若{an}是等差数列,公差为d,则ak,
ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差为md的等差数列.(4)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.(5)S2n-1=(2n-1)an.(6)等差数列{an}的前n项和为Sn,
Snn为等差数列.【常用结论】1.关于等差数列奇数项和与偶数项和的性质①若项数为2n,则S偶-S奇=nd,S奇S偶=anan+1;②若项数为2n-1,则S偶=(n-1)an,S奇=nan,S奇-S偶=an,S奇S偶=nn-1.2.两个等差数列{an},{bn}的前n项和Sn
,Tn之间的关系为S2n-1T2n-1=anbn.【方法技巧】1.等差数列的基本运算的解题策略(1)等差数列的通项公式及前n项和公式共涉及五个量a1,an,d,n,Sn,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a1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.2.等差数列的判定与证明方法3.如果{an}为等差数列,m+n=p+q,则am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*).因此,若出现am-n,am,am+n等项时,可以利用此
性质将已知条件转化为与am(或其他项)有关的条件;若求am项,可由am=12(am-n+am+n)转化为求am-n,am+n或am-n+am+n的值.4.等差数列前n项和的性质在等差数列{an}中,Sn为其前n项和,则(1)S2n=n(a1+a2n)=…=n(
an+an+1);(2)S2n-1=(2n-1)an;(3)当项数为偶数2n时,S偶-S奇=nd;项数为奇数2n-1时,S奇-S偶=a中,S奇∶S偶=n∶(n-1).5.求等差数列{an}的前n项和Sn的最值的方法二
、【题型归类】【题型一】等差数列的基本运算【典例1】(2020·全国Ⅱ卷)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a1=-2,a2+a6=2,则S10=________.【解析】设等差数列{an}的公差为d,则a2+a6=2a1+6d=2×(-2)+6d=2
.解得d=1.所以S10=10×(-2)+10×92×1=25.【典例2】(2020·新高考全国Ⅰ卷)将数列{2n-1}与{3n-2}的公共项从小到大排列得到数列{an},则{an}的前n项和为__________.【解析】法一(观察归纳法)数列{}2n-
1的各项为1,3,5,7,9,11,13,…;数列{3n-2}的各项为1,4,7,10,13,….现观察归纳可知,两个数列的公共项为1,7,13,…,是首项为1,公差为6的等差数列,则an=1+6(n-1)=6n-5.故前n项和为Sn=n(a1+an)2=n
(1+6n-5)2=3n2-2n.法二(引入参变量法)令bn=2n-1,cm=3m-2,bn=cm,则2n-1=3m-2,即3m=2n+1,m必为奇数.令m=2t-1,则n=3t-2(t=1,2,3,…).at=b3t-2=c2t-1=6t-5,即an=6n-5.
以下同法一.【典例3】已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S8=a8=8,则公差d=()A.14B.12C.1D.2【解析】∵S8=a8=8,∴a1+a2+…+a8=a8,∴S7=7a4=0,则a4=0.∴d=a8-a48-4=2.故选D.【题
型二】等差数列的判定与证明【典例1】(2021·全国甲卷)已知数列{an}的各项均为正数,记Sn为{an}的前n项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①数列{an}是等差数列;②数列
{Sn}是等差数列;③a2=3a1.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.【解析】①③⇒②.已知{an}是等差数列,a2=3a1.设数列{an}的公差为d,则a2=3a1=a1+d,得d=2a1,所以Sn
=na1+n(n-1)2d=n2a1.因为数列{an}的各项均为正数,所以Sn=na1,所以Sn+1-Sn=(n+1)a1-na1=a1(常数),所以数列{Sn}是等差数列.①②⇒③.已知{an}是等差数列,{Sn}是等差数列.设数列{an}的公差为d,则Sn=na1+n(n-1)2d=12n
2d+a1-d2n.因为数列{Sn}是等差数列,所以数列{Sn}的通项公式是关于n的一次函数,则a1-d2=0,即d=2a1,所以a2=a1+d=3a1.②③⇒①.已知数列{Sn}是等差数列,a2=3
a1,所以S1=a1,S2=a1+a2=4a1.设数列{Sn}的公差为d,d>0,则S2-S1=4a1-a1=d,得a1=d2,所以Sn=S1+(n-1)d=nd,所以Sn=n2d2,所以an=Sn-Sn-1=n2d2-(n-1)2d2=2d2n-d2(n≥2),是关
于n的一次函数,且a1=d2满足上式,所以数列{an}是等差数列.【典例2】已知在数列{an}中,a1=1,an=2an-1+1(n≥2,n∈N*),记bn=log2(an+1).(1)判断{bn}是否为等差数
列,并说明理由;(2)求数列{an}的通项公式.【解析】(1){bn}是等差数列,理由如下:b1=log2(a1+1)=log22=1,当n≥2时,bn-bn-1=log2(an+1)-log2(an-1+1)=log2an+1an-1+1=log22an-1+2
an-1+1=1,∴{bn}是以1为首项,1为公差的等差数列.(2)由(1)知,bn=1+(n-1)×1=n,∴an+1=2𝑏𝑛=2n,∴an=2n-1.【典例3】已知数列{an}满足a1=1,且nan+1-(n+1)an=2n2+2n.(1)求a2,a3;
(2)证明数列ann是等差数列,并求{an}的通项公式.【解析】(1)由题意可得a2-2a1=4,则a2=2a1+4,又a1=1,所以a2=6.由2a3-3a2=12,得2a3=12+3a2
,所以a3=15.(2)由已知得nan+1-(n+1)ann(n+1)=2,即an+1n+1-ann=2,所以数列ann是首项为a11=1,公差为d=2的等差数列,则ann=1+2(n-1)=2n-1,所以an=2n2-n.【题型三】等差
数列项的性质【典例1】设Sn为等差数列{an}的前n项和,且4+a5=a6+a4,则S9等于()A.72B.36C.18D.9【解析】∵a6+a4=2a5,∴a5=4,∴S9=9(a1+a9)2=9a5=36.故选B.【典例2】在
等差数列{an}中,若a2+a4+a6+a8+a10=80,则a7-12a8的值为()A.4B.6C.8D.10【解析】∵a2+a4+a6+a8+a10=5a6=80,∴a6=16,又a6+a8=2a7,∴a7=12a6+12a8,即a7-12a8=12a6=8.选C.【典例3】已知数列
{an}满足2an=an-1+an+1(n≥2),a2+a4+a6=12,a1+a3+a5=9,则a3+a4等于()A.6B.7C.8D.9【解析】因为2an=an-1+an+1,所以{an}是等差数列,由等差数列性质可得a2+
a4+a6=3a4=12,a1+a3+a5=3a3=9,所以a3+a4=3+4=7.故选B.【题型四】等差数列前n项和性质的应用【典例1】已知等差数列{an}的前10项和为30,它的前30项和为210,则前20项和为()A.100B.120C.390D.54
0【解析】设Sn为等差数列{an}的前n项和,则S10,S20-S10,S30-S20成等差数列,所以2(S20-S10)=S10+(S30-S20),又等差数列{an}的前10项和为30,前30项和为210,所以2(S20-30)=30+(210-S20),解得S2
0=100.故选A.【典例2】在等差数列{an}中,a1=-2018,其前n项和为Sn,若S1212-S1010=2,则S2018的值等于()A.-2018B.-2016C.-2019D.-2017【解析】由题意知,数列Snn为等差数列,其公差为1,所以S2018
2018=S11+(2018-1)×1=-2018+2017=-1.所以S2018=-2018.故选A.【典例3】(2020·全国Ⅱ)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,向外每环依次也增加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.3402块D.3
339块【解析】设每一层有n环,由题意可知,从内到外每环之间构成公差为d=9,首项为a1=9的等差数列.由等差数列的性质知Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等差数列,且(S3n-S2n)-(S2n-Sn)=n2d,则9n2=729,解得n=9,则三层共有扇面形石
板S3n=S27=27×9+27×262×9=3402(块).故选C.【题型五】等差数列的前n项和的最值【典例1】已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a6+a8=6,S9-S6=3,则Sn取得最大值时n的值为()A.5B.6C.7D.8【解析】方法一:设数列{a
n}的公差为d,则由题意得,a1+5d+a1+7d=6,a1+6d+a1+7d+a1+8d=3,解得a1=15,d=-2.所以an=-2n+17,由于a8>0,a9<0,所以Sn取得最大值时n的值是8,故选D.方法二:设数列{an}的公差为d,
则由题意得,a1+5d+a1+7d=6,a1+6d+a1+7d+a1+8d=3,解得a1=15,d=-2,则Sn=15n+n(n-1)2×(-2)=-(n-8)2+64,所以当n=8时,Sn取得最大值,故选D.【典例2】设等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1>0,a3+a10>0,
a6a7<0,则满足Sn>0的最大自然数n的值为()A.6B.7C.12D.13【解析】因为在等差数列{an}中a1>0,a6a7<0,所以a6>0,a7<0,等差数列的公差小于零,又a3+a10=a1+a12>0,a1+a13=2a7<0,所以S12>0,S13<0,所以满足Sn>0的
最大自然数n的值为12.故选C.三、【培优训练】【训练一】(多选)已知定义:在数列{an}中,若a2n-a2n-1=p(n≥2,n∈N*,p为常数),则称{an}为等方差数列.下列命题正确的是()A.若{an}是等方
差数列,则{a2n}是等差数列B.{(-1)n}是等方差数列C.若{an}是等方差数列,则{akn}(k∈N*,k为常数)不可能还是等方差数列D.若{an}既是等方差数列,又是等差数列,则该数列为常数列【解析
】若{an}是等方差数列,则a2n-a2n-1=p,故{a2n}是等差数列,故A正确;an=(-1)n时,a2n-a2n-1=(-1)2n-(-1)2(n-1)=0,故B正确;若{an}是等方差数列,则由A知{a2n}是等差数列,从而{a2kn}(k∈N*,k为常数)
是等差数列,设其公差为d,则有a2kn-a2k(n-1)=d,由定义知{akn}是等方差数列,故C不正确;若{an}既是等方差数列,又是等差数列,则a2n-a2n-1=p,an-an-1=d,所以a2n
-a2n-1=(an-an-1)(an+an-1)=d(an+an-1)=p,若d≠0,则an+an-1=pd.又an-an-1=d,解得an=12pd+d,{an}为常数列;若d=0,该数列也为常数列,故D正确.故选ABD
.【训练二】多环芳香烃化合物中有不少是致癌物质,学生钟爱的快餐油炸食品中会产生苯并芘,它是由苯和芘稠合而成的一类多环芳香烃,长期食用会致癌.下面是一组多环芳香烃的结构简式和分子式:名称萘蒽并四苯…并n苯结构简式……分子式C10H8C14H10C18H
12……由此推断并十苯的分子式为________.【解析】因为多环芳香烃的分子式中C的下标分别是10,14,18,…,H的下标分别是8,10,12,…,所以多环芳香烃的分子式中C的下标是公差为4的等差数列,设C的下标构成的等差数列为{an},其公差为d1,则a4=18,
d1=4,故an=4n+2,所以a10=42.多环芳香烃的分子式中H的下标是公差为2的等差数列,设H的下标构成的等差数列为{bn},其公差为d2,则b4=12,d2=2,故bn=2n+4.所以b10=24,所以并十苯的分子式为C42H24.【训练三】设数列{an}的前
n项和为Sn,若SnS2n为常数,则称数列{an}为“精致数列”.已知等差数列{bn}的首项为1,公差不为0,若数列{bn}为“精致数列”,则数列{bn}的通项公式为________.【解析】设等差数列{bn}的公差为d,由SnS2n为常数,设SnS2n=k且b1=1,得n
+12n(n-1)d=k2n+12×2n(2n-1)d,即2+(n-1)d=4k+2k(2n-1)d,整理得(4k-1)dn+(2k-1)(2-d)=0.因为对任意正整数n,上式恒成立,所以d(4k-1)=0,(2k-1)(2-d)=0,解得d=2,k=14,所以数列{b
n}的通项公式为bn=2n-1(n∈N*).【训练四】定义向量列a1,a2,a3,…,an从第二项开始,每一项与它的前一项的差都等于同一个常向量(即坐标都是常数的向量),即an=an-1+d(n≥2,
且n∈N*),其中d为常向量,则称这个向量列{an}为等差向量列.这个常向量叫做等差向量列的公差向量,且向量列{an}的前n项和Sn=a1+a2+…+an.已知等差向量列{an}满足a1=(1,1),a2+a4=(6,10),则向量列{an}的前n项和Sn=______
______________.【解析】因为向量线性运算的坐标运算,是向量的横坐标、纵坐标分别进行对应的线性运算,则等差数列的性质在等差向量列里面也适用,由等差数列的等差中项的性质知2a3=a2+a4=(6,10),解得a3=(3
,5),则等差向量列{an}的公差向量为d=a3-a12=(3,5)-(1,1)2=(3-1,5-1)2=(2,4)2=(1,2),由等差数列的通项公式可得等差向量列{an}的通项公式为an=a1+(n-1)d=(1,1
)+(n-1)(1,2)=(1,1)+(n-1,2n-2)=(1+n-1,1+2n-2)=(n,2n-1),由等差数列的前n项和公式,可得等差向量列{an}的前n项和Sn=n(a1+an)2=n[(1,1)+(n,2n-1)]2=n(1
+n,2n)2=(n+n2,2n2)2=n+n22,n2.【训练五】在等差数列{an}中,a3+a4=4,a5+a7=6.(1)求{an}的通项公式;(2)设{bn}=[an],求数列{bn}的前10
项和,其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[2.6]=2.【解析】(1)设数列{an}的公差为d,由题意有2a1+5d=4,a1+5d=3,解得a1=1,d=25,所以{an}的通项公
式为an=2n+35.(2)由(1)知,bn=2n+35,当n=1,2,3时,1≤2n+35<2,bn=1;当n=4,5时,2<2n+35<3,bn=2;当n=6,7,8时,3≤2n+35<4,bn=3;当n=9,10时,4<2n+35<5,bn=4.所以数列{bn}的前
10项和为1×3+2×2+3×3+4×2=24.【训练六】等差数列{an}中,公差d<0,a2+a6=-8,a3a5=7.(1)求{an}的通项公式;(2)记Tn为数列{bn}前n项的和,其中bn=|an|,n∈N*,若Tn≥1464,求n的最小
值.【解析】(1)∵等差数列{an}中,公差d<0,a2+a6=-8,∴a2+a6=a3+a5=-8,又∵a3a5=7,∴a3,a5是一元二次方程x2+8x+7=0的两个根,且a3>a5,解方程x2+8x+7=0,得a3=-1,a5=-7,∴a1+2d=-1,a1
+4d=-7,解得a1=5,d=-3.∴an=5+(n-1)×(-3)=-3n+8.(2)由(1)知{an}的前n项和Sn=5n+n(n-1)2×(-3)=-32n2+132n.∵bn=|an|,∴b1=5,b2=2,b3=|-1|=1,b4=|-4|=4,当n
≥3时,bn=|an|=3n-8.当n<3时,T1=5,T2=7;当n≥3时,Tn=-Sn+2S2=3n22-13n2+14.∵Tn≥1464,∴Tn=3n22-13n2+14≥1464,即(3n-100)(n+29)≥0,解得n≥1003,∴n的最小值为34.四、
【强化测试】【单选题】1.已知公差不为0的等差数列{an}中,a2+a4=a6,a9=a26,则a10=()A.52B.5C.10D.40【解析】设公差为d,由已知得a1+d+a1+3d=a1+5d,a1+8d=(a1+5d)2,由于d≠0
,故a1=d=14,所以a10=14+14×9=52.故选A.2.已知数列{an}满足5an+1=25·5an,且a2+a4+a6=9,则log13(a5+a7+a9)=()A.-3B.3C.-13D.13【
解析】数列{an}满足5an+1=25·5an,∴an+1=an+2,即an+1-an=2,∴数列{an}是等差数列,公差为2.∵a2+a4+a6=9,∴3a4=9,a4=3.∴a1+3×2=3,解得a1=-3.∴a5+a7+a9=3a7=3×(-3+6
×2)=27,则log13(a5+a7+a9)=log1333=-3.故选A.3.在数列{an}中,a1=3,am+n=am+an(m,n∈N*),若a1+a2+a3+…+ak=135,则k=()A.10B.9C.8D.7【解析】令m=1,由am+n=am+an可得an+1=a1+an,所以
an+1-an=3,所以{an}是首项为a1=3,公差为3的等差数列,an=3+3(n-1)=3n,所以a1+a2+a3+…+ak=k(a1+ak)2=k(3+3k)2=135.整理可得k2+k-90=0,解得k=9或
k=-10(舍).故选B.4.已知等差数列{an}满足a3+a6+a8+a11=12,则2a9-a11的值为()A.-3B.3C.-12D.12【解析】由等差中项的性质可得,a3+a6+a8+a11=4a7=12,解得a7=3,∵a7+a11=2a
9,∴2a9-a11=a7=3.故选B.5.(2022·铁岭模拟)中国古代数学名著《张邱建算经》中有如下问题:今有十等人,每等一人,宫赐金以等次差降之(等差数列),上三人先入,得金四斤,持出;下四人后入
,得金三斤,持出;中间三人未到者,亦依等次更给.则第一等人(得金最多者)得金斤数是()A.3726B.3727C.5239D.5639【解析】由题设知在等差数列{an}中,a1+a2+a3=4,a7+a8+a9+a10=3.所以3a1+3d=4,4a1+30d
=3,解得a1=3726.故选A.6.已知等差数列{an}的项数为奇数,其中所有奇数项之和为319,所有偶数项之和为290,则该数列的中间项为()A.28B.29C.30D.31【解析】设等差数列{an}共有2n+1项,则
S奇=a1+a3+a5+…+a2n+1,S偶=a2+a4+a6+…+a2n,该数列的中间项为an+1,又S奇-S偶=a1+(a3-a2)+(a5-a4)+…+(a2n+1-a2n)=a1+d+d+…+d=a1+nd=an+1,所以an+1=S奇-S偶=
319-290=29.故选B.7.已知数列{an}是等差数列,若a9+3a11<0,a10·a11<0,且数列{an}的前n项和Sn有最大值,那么Sn取得最小正值时n等于()A.20B.17C.19D.21【解析】因为a9+3
a11<0,所以a9+a11+2a11=a9+a11+a10+a12=2(a11+a10)<0,所以a10+a11<0.因为a10·a11<0,所以由等差数列的性质和求和公式可得a10>0,a11<0,又可得S19=19a10>0,而S20=10(a10+a11)<0,进而可得Sn取得最小正
值时n=19.故选C.8.已知函数f(x)的图象关于直线x=-1对称,且f(x)在(-1,+∞)上单调,若数列{an}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),则数列{an}的前100项的和为()A.-200B.-100C.-50D.0【解析】因
为函数f(x)的图象关于直线x=-1对称,又函数f(x)在(-1,+∞)上单调,数列{an}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),所以a50+a51=-2,所以S100=100(a1+a100)2=50(a50+a51)=-100.故选
B.【多选题】9.设数列{an}的前n项和为Sn,若S2nS4n为常数,则称数列{an}为“吉祥数列”,则下列数列{bn}为“吉祥数列”的是()A.bn=nB.bn=(-1)n(n+1)C.bn=4n-2D.bn=2n【解析】若{bn}是等差
数列,则根据等差数列求和公式知需b1+bn=kn,k∈R,则{bn}为“吉祥数列”,检验A,C可知C符合题意;{bn}是摆动数列,由并项求和法知S2n=n,S4n=2n,S2nS4n=n2n=12,故B符合题意;根据等比数列求和公式知D不符合题意.故选BC.10.设{an}是等
差数列,Sn是其前n项的和,且S5<S6,S6=S7>S8,则下列结论正确的是()A.d<0B.a7=0C.S9>S5D.S6与S7均为Sn的最大值【解析】S6=S5+a6>S5,则a6>0,S7=S6+a7=S6,则a7=0,则d=a7-a6<0,S8=S7+a8<S7,a8<0.则a7+
a8<0,所以S9=S5+a6+a7+a8+a9=S5+2(a7+a8)<S5,由a7=0,a6>0知S6,S7是Sn中的最大值.从而ABD均正确.故选ABD.11.已知数列{an}是公差不为0的等差数列,前n项和为Sn,满足a1+5a3=S8,下列选项正确的有()A.a10=0B.S10最小C.
S7=S12D.S20=0【解析】根据题意,数列{an}是等差数列,若a1+5a3=S8,即a1+5a1+10d=8a1+28d,变形可得a1=-9d,又由an=a1+(n-1)d=(n-10)d,则有a10=0,故A一定正确;不能确定a1和d的符号,不能确定S10最小,故B不正确;又
由Sn=na1+n(n-1)d2=-9nd+n(n-1)d2=d2×(n2-19n),则有S7=S12,故C一定正确;则S20=20a1+20×192d=-180d+190d=10d,因为d≠0,所以S20≠0,则D不正确.故选
AC.12.设等差数列{an}的前n项和为Sn,公差为d.已知a3=12,S12>0,a7<0,则()A.a6>0B.-247<d<-3C.当Sn<0时,n的最小值为13D.数列Snan中的最小项为第7项【解析】由题意,得S12=(a1+a12)2
×12=6(a6+a7)>0.又a7<0,所以a6>0,所以A正确.根据题意得a7=a3+4d=12+4d<0,a6=a3+3d=12+3d>0,a6+a7=2a3+7d=24+7d>0,解得-247<d<-3,所以B正确.因为S13=a1+a132×
13=13a7<0,又S12>0,所以当Sn<0时,n的最小值为13,所以C正确.由上述分析可知,当n∈[1,6]时,an>0,当n∈[7,+∞)时,an<0,当n∈[1,12]时,Sn>0,当n∈[13,+
∞)时,Sn<0,所以当n∈[1,6]时,Snan>0,当n∈[13,+∞)时,Snan>0,当n∈[7,12]时,Snan<0,且当n∈[7,12]时,{an}为单调递减数列(an<0),Sn为单调递减数列(Sn>0),所以Snan中的最小项为第7项,所以D
正确.故选ABCD.【填空题】13.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若S6=1,S12=4,则S18=________.【解析】在等差数列中,S6,S12-S6,S18-S12成等差数列,∵S6=1,S12=4,∴1,3,S
18-4成公差为2的等差数列,即S18-4=5,∴S18=9.14.等差数列{an}与{bn}的前n项和分别为Sn和Tn,若SnTn=3n-22n+1,则a7b7等于________.【解析】a7b7=2a72b7=a1+a13b1+b13=a1+a132×13b1+b132×13=S1
3T13=3×13-22×13+1=3727.15.设等差数列{an}的前n项和为Sn.若a2=-3,S5=-10,则a5=________.【解析】设等差数列{an}的公差为d,∵a2=-3,S5=-10,即a1+d=-3
,5a1+10d=-10,∴a1=-4,d=1,∴a5=a1+4d=0.16.一百零八塔,位于宁夏吴忠青铜峡市,是始建于西夏时期的喇嘛式实心塔群,是中国现存最大且排列最整齐的喇嘛塔群之一.一百零八塔,因塔群的塔数而得名,塔群随山
势凿石分阶而建,由下而上逐层增高,依山势自上而下各层的塔数分别为1,3,3,5,5,7,…,该数列从第5项开始成等差数列,则该塔群最下面三层的塔数之和为________.【解析】设该数列为{an},依题意可知,a5,a6,…成等差数列,且公差为2,a5=5
,设塔群共有n层,则1+3+3+5+5(n-4)+(n-4)(n-5)2×2=108,解得n=12(n=-8舍去).故最下面三层的塔数之和为a10+a11+a12=3a11=3×(5+2×6)=51.【解答题】17.记Sn为等差数列{an}的前n项和.已
知S9=-a5.(1)若a3=4,求{an}的通项公式;(2)若a1>0,求使得Sn≥an的n的取值范围.【解析】(1)设{an}的公差为d,由S9=-a5得a1+4d=0,由a3=4得a1+2d=4,于是a1=8,d=-2.因此{an}的通项
公式为an=10-2n.(2)由(1)得a1=-4d,故an=(n-5)d,Sn=n(n-9)d2.由a1>0知d<0,故Sn≥an等价于n2-11n+10≤0,解得1≤n≤10.所以n的取值范围是{n|1≤n≤10,n∈N}.18.已知等差数列的前三项依次为a,4,3
a,前n项和为Sn,且Sk=110.(1)求a及k的值;(2)已知数列{bn}满足bn=Snn,证明数列{bn}是等差数列,并求其前n项和Tn.【解析】(1)设该等差数列为{an},则a1=a,a2=4,a3=3a,由已知有a+3a=8,得a1=a=2,公差d=4-2=2,所以S
k=ka1+k(k-1)2·d=2k+k(k-1)2×2=k2+k.由Sk=110,得k2+k-110=0,解得k=10或k=-11(舍去),故a=2,k=10.(2)由(1)得Sn=n(2+2n)2=n(n+1),则bn=Snn=
n+1,故bn+1-bn=(n+2)-(n+1)=1,即数列{bn}是首项为2,公差为1的等差数列,所以Tn=n(2+n+1)2=n(n+3)2.19.在①数列{Sn-n2}是公差为-3的等差数列,②Sn=n2+an-5n+4
,③数列{an}是公差不为0的等差数列,且a3a6=a24这三个条件中任意选择一个,添加到下面的题目中,然后解答补充完整的题目.已知数列{an}中,a1=-2,{an}的前n项和为Sn,且________.求an.【解析】若选择①,因为a1=-2,所以S1-12=a1
-1=-3.因为{Sn-n2}是公差为-3的等差数列,所以Sn-n2=-3-3(n-1)=-3n.所以Sn=n2-3n.当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n2-3n)-[(n-1)2-3(n-1)]=2n-4.当n=1时,a1=-2,符合上式.所以an=
2n-4.若选择②.因为Sn=n2+an-5n+4,所以当n≥2时,Sn-1=(n-1)2+an-1-5(n-1)+4,两式相减,得an=n2-(n-1)2+an-an-1-5n+5(n-1),即an-1=2n-6.所以an=2n-4(n∈N*).若选择③,设等差数列{an}的公差为d,由a3
a6=a24可得(a1+2d)·(a1+5d)=(a1+3d)2.又a1=-2,d≠0,所以d=2,所以数列{an}的通项公式为an=2n-4.20.若数列{an}的各项均为正数,对任意n∈N*,a2n+1=anan+2+t,t为常数,且2a3=a2+a4.(
1)求a1+a3a2的值;(2)求证:数列{an}为等差数列.【解析】(1)因为对任意n∈N*,a2n+1=anan+2+t,令n=2,得a23=a2a4+t.①令n=1,得a22=a1a3+t.②①-②得a23-a22=
a2a4-a1a3,即a3(a3+a1)=a2(a2+a4),所以a1+a3a2=a2+a4a3=2.(2)证明:a2n+1=anan+2+t,a2n+2=an+1an+3+t,两式相减得an+1+an+3an+2=an+an+2an+1,所以数列
an+an+2an+1为常数列,所以an+an+2an+1=a1+a3a2=2,所以an+an+2=2an+1,所以数列{an}为等差数列.21.在数列{an}中,a1=8,a4=2,且满足an+2-2an+1+an=0(n∈N*).(1)求数列{an}的通项公式;(2)设Tn=|
a1|+|a2|+…+|an|,求Tn.【解析】(1)∵an+2-2an+1+an=0,∴an+2-an+1=an+1-an,∴数列{an}是等差数列,设其公差为d,∵a1=8,a4=2,∴d=a4-a14-1=-2,∴an=a1+(n-1)d=10-2n,n∈N*.(2)设数列{an}的
前n项和为Sn,则由(1)可得,Sn=8n+n(n-1)2×(-2)=9n-n2,n∈N*.由(1)知an=10-2n,令an=0,得n=5,∴当n>5时,an<0,则Tn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+a5-(a6+a7+…+an)=S5-(Sn
-S5)=2S5-Sn=2×(9×5-25)-(9n-n2)=n2-9n+40;当n≤5时,an≥0,则Tn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=9n-n2,∴Tn=9n-n2,n≤5,n∈N*,n2-9n+40,n≥6,n∈N*.22.已知公差大于零的等差数
列{an}的前n项和为Sn,且满足a2a4=65,a1+a5=18.(1)求数列{an}的通项公式;(2)是否存在常数k,使得数列{Sn+kn}为等差数列?若存在,求出常数k;若不存在,请说明理由.【
解析】(1)设公差为d,因为{an}为等差数列,所以a1+a5=a2+a4=18,又a2a4=65,所以a2,a4是方程x2-18x+65=0的两个实数根,又公差d>0,所以a2<a4,所以a2=5,a4=13.所以a1+d=5,a1+3d=13,所以a
1=1,d=4,所以an=4n-3.(2)存在.由(1)知,Sn=n+n(n-1)2×4=2n2-n,假设存在常数k,使数列{Sn+kn}为等差数列.由S1+k+S3+3k=2S2+2k,得1+k+15+3k
=26+2k,解得k=1.所以Sn+kn=2n2=2n,当n≥2时,2n-2(n-1)=2,为常数,所以数列{Sn+kn}为等差数列.故存在常数k=1,使得数列{Sn+kn}为等差数列.