2等差数列及其前n项和(含解析)(2)

2019-01-18 19:09

1.(2011·江西高考){an}为等差数列,公差d=-2,Sn为其前n项和.若S10=S11,则a1=( ) A.18 C.22

B.20 D.24

解析:选B 由S10=S11,得a11=S11-S10=0,a1=a11+(1-11)d=0+(-10)×(-2)=20. 2.(2012·广州调研)等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a5=8,S3=6,则S10-S7的值是( ) A.24 C.60

B.48 D.72

???a5=a1+4d=8,?a1=0,解析:选B 设等差数列{an}的公差为d,由题意可得?解得?则

?S3=3a1+3d=6,???d=2,

S10-S7=a8+a9+a10=3a1+24d=48.

3.(2013·东北三校联考)等差数列{an}中,a5+a6=4,则log2(2a1·2a2·?·2a10)=( ) A.10 C.40

B.20 D.2+log25

10?a1+a10?

=5(a5+a6)=20,因此有2

解析:选B 依题意得,a1+a2+a3+?+a10=log2(2a1·2a2·?·2a10)=a1+a2+a3+?+a10=20.

2*4.(2012·海淀期末)已知数列{an}满足:a1=1,an>0,a2n+1-an=1(n∈N),那么使an<5成

立的n的最大值为( ) A.4 C.24

B.5 D.25

2222解析:选C ∵a2n+1-an=1,∴数列{an}是以a1=1为首项,1为公差的等差数列.∴an=1

+(n-1)=n.又an>0,∴an=n.∵an<5,∴n<5.即n<25.故n的最大值为24.

5.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,并且S10>0,S11<0,若Sn≤Sk对n∈N*恒成立,则正整数k的值为( ) A.5 C.4

B.6 D.7

解析:选A 由S10>0,S11<0知a1>0,d<0,并且a1+a11<0,即a6<0,又a5+a6>0,所以a5>0,即数列的前5项都为正数,第5项之后的都为负数,所以S5最大,则k=5. 6.数列{an}的首项为3,{bn}为等差数列且bn=an+1-an(n∈N*).若b3=-2,b10=12,则a8=( )

A.0 C.8

B.3 D.11

解析:选B 因为{bn}是等差数列,且b3=-2,b10=12, 12-?-2?

故公差d==2.于是b1=-6,

10-3且bn=2n-8(n∈N*),即an+1-an=2n-8.

所以a8=a7+6=a6+4+6=a5+2+4+6=?=a1+(-6)+(-4)+(-2)+0+2+4+6=3. 7.(2012·广东高考)已知递增的等差数列{an}满足a1=1,a3=a22-4,则an=________.

22解析:设等差数列公差为d,∵由a3=a22.2-4,得1+2d=(1+d)-4,解得d=4,即d=±

由于该数列为递增数列,故d=2. ∴an=1+(n-1)×2=2n-1.答案:2n-1

8.已知数列{an}为等差数列,Sn为其前n项和,a7-a5=4,a11=21,Sk=9,则k=________. 解析:a7-a5=2d=4,则d=2.a1=a11-10d=21-20=1, k?k-1?Sk=k+×2=k2=9.又k∈N*,故k=3.答案:3

2

Sn2n-3a99.设等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,若对任意自然数n都有=,则

Tn4n-3b5+b7+

a3的值为________. b8+b4

解析:∵{an},{bn}为等差数列, ∴∵

a9a3a9a3a9+a3a6+=+==. 2b6b6b5+b7b8+b42b62b6

S11a1+a112a62×11-319a61919

====,∴=.答案: T11b1+b112b64×11-341b64141

10.(2011·福建高考)已知等差数列{an}中,a1=1,a3=-3. (1)求数列{an}的通项公式;

(2)若数列{an}的前k项和Sk=-35,求k的值. 解:(1)设等差数列{an}的公差为d,则an=a1+(n-1)d. 由a1=1,a3=-3,可得1+2d=-3,解得d=-2. 从而an=1+(n-1)×(-2)=3-2n. (2)由(1)可知an=3-2n, n[1+?3-2n?]所以Sn==2n-n2.

2由Sk=-35,可得2k-k2=-35, 即k2-2k-35=0,解得k=7或k=-5. 又k∈N*,故k=7.

11.设数列{an}的前n项积为Tn,Tn=1-an,

?1?

(1)证明?T?是等差数列;

?

n?

?an?

(2)求数列?T?的前n项和Sn.

?

n?

Tn解:(1)证明:由Tn=1-an得,当n≥2时,Tn=1-,

Tn-111

两边同除以Tn得-=1.

TnTn-1∵T1=1-a1=a1, 111

故a1=,==2.

2T1a1

?1?

∴?T?是首项为2,公差为1的等差数列. ?

n?

11

(2)由(1)知=n+1,则Tn=,

Tnn+1nan从而an=1-Tn=.故=n.

n+1Tn

?an?

∴数列?T?是首项为1,公差为1的等差数列.

?

n?

n?n+1?∴Sn=. 2

12.已知在等差数列{an}中,a1=31,Sn是它的前n项和,S10=S22. (1)求Sn;

(2)这个数列的前多少项的和最大,并求出这个最大值. 解:(1)∵S10=a1+a2+?+a10, S22=a1+a2+?+a22,又S10=S22, ∴a11+a12+?+a22=0,

12?a11+a22?即=0,故a11+a22=2a1+31d=0.

2又∵a1=31,∴d=-2,

n?n-1?

∴Sn=na1+d=31n-n(n-1)=32n-n2.

2(2)法一:由(1)知Sn=32n-n2,

故当n=16时,Sn有最大值,Sn的最大值是256. 法二:由Sn=32n-n2=n(32-n),欲使Sn有最大值, 应有1

n+32-n?2

2??=256,

当且仅当n=32-n,即n=16时,Sn有最大值256.

1.等差数列中,3(a3+a5)+2(a7+a10+a13)=24,则该数列前13项的和是( ) A.156 C.26

B.52 D.13

解析:选C ∵a3+a5=2a4,a7+a10+a13=3a10,

13?a1+a13?13?a4+a10?

∴6(a4+a10)=24,故a4+a10=4.∴S13===26.

22

2.在等差数列{an}中,a1>0,a10·a11<0,若此数列的前10项和S10=36,前18项和S18=12,则数列{|an|}的前18项和T18的值是( ) A.24 C.60

B.48 D.84

解析:选C 由a1>0,a10·a11<0可知d<0,a10>0,a11<0,故T18=a1+?+a10-a11-?-a18=S10-(S18-S10)=60.

3.数列{an}满足an+1+an=4n-3(n∈N*). (1)若{an}是等差数列,求其通项公式;

(2)若{an}满足a1=2,Sn为{an}的前n项和,求S2n+1. 解:(1)由题意得an+1+an=4n-3,① an+2+an+1=4n+1,② ②-①得an+2-an=4,

∵{an}是等差数列,设公差为d,∴d=2. ∵a1+a2=1,∴a1+a1+d=1, 1

∴a1=-,

25

∴an=2n-.

2

(2)∵a1=2,a1+a2=1,∴a2=-1.

又∵an+2-an=4,∴数列的奇数项与偶数项分别成等差数列,公差均为4, ∴a2n-1=4n-2,a2n=4n-5,

S2n+1=(a1+a3+?+a2n+1)+(a2+a4+?+a2n) ?n+1?nn?n-1?

=(n+1)×2+×4+n×(-1)+×4

22=4n2+n+2.

311

1.已知数列{an}中,a1=,an=2-(n≥2,n∈N*),数列{bn}满足bn=(n∈N*).

5an-1an-1

(1)求证:数列{bn}是等差数列;

(2)求数列{an}中的最大项和最小项,并说明理由. 解:(1)证明:∵an=2-

1

(n≥2,n∈N*),bn=. an-1an-11

11

∴n≥2时,bn-bn-1=- an-1an-1-1=

11

?2-1?-1an-1-1

a

?

n-1

?

an-11

-=1.

an-1-1an-1-1

15

又b1==-. 2a1-1

5

∴数列{bn}是以-为首项,1为公差的等差数列.

27

(2)由(1)知,bn=n-,

212

则an=1+=1+,

bn2n-7设函数f(x)=1+

2

, 2x-7

77

-∞,?和?,+∞?内为减函数. 易知f(x)在区间?2??2??

故当n=3时,an取得最小值-1;当n=4时,an取得最大值3. 2.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足:a2+a4=14,S7=70. (1)求数列{an}的通项公式;

2Sn+48

(2)设bn=,数列{bn}的最小项是第几项,并求出该项的值.

n

??2a1+4d=14,

解:(1)设等差数列{an}的公差为d,则有?

?7a1+21d=70,????a1+2d=7,?a1=1,

即?解得? ??a+3d=10,d=3.?1?

所以an=3n-2.

3n2-nn

(2)因为Sn=[1+(3n-2)]=,

223n2-n+4848

所以bn==3n+-1≥2

nn48

当且仅当3n=,即n=4时取等号,

n故数列{bn}的最小项是第4项,该项的值为23.

48

3n·-1=23, n

3.已知数列{an},对于任意n≥2,在an-1与an之间插入n个数,构成的新数列{bn}成等差数列,并记在an-1与an之间插入的这n个数均值为Cn-1. n2+3n-8

(1)若an=,求C1,C2,C3;

2

(2)在(1)的条件下是否存在常数λ,使{Cn+1-λCn}是等差数列?如果存在,求出满足条件的λ,如果不存在,请说明理由.

解:(1)由题意a1=-2,a2=1,a3=5,a4=10, 1∴在a1与a2之间插入-1,0,C1=-.

2在a2与a3之间插入2,3,4,C2=3. 15

在a3与a4之间插入6,7,8,9,C3=.

2

an-an-1

(2)在an-1与an之间插入n个数构成等差数列,d==1,

n+1n?an-1+an?

2an-1+ann2+2n-9

∴Cn-1===. n22假设存在λ使得{Cn+1-λCn}是等差数列. ∴(Cn+1-λCn)-(Cn-λCn-1) =Cn+1-Cn-λ(Cn-Cn-1) 2n+52n+3

=-λ·

22

53

=(1-λ)n+-λ=常数,∴λ=1.

22即λ=1时,{Cn+1-λCn}是等差数列.


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