2013届高考人教A版文科数学一轮强化训练5.2等差数列及其前n项和

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2013届高考人教A版文科数学一轮强化训练5.4数列求和

2013届高考人教A版文科数学一轮强化训练5.4数列求和

1.在等差数列{n a }中,已知32a =,则其前5项和为.答案:10 解析:55()5215352210222a a a S +⨯⨯⨯====. 2.若数列{n a }的前n 项和225n S n n =++,则567a a a ++= .答案:39解析:5677439a a a S S ++=-=.3.已知等差数列的通项公式52n a n =-+,则其前n 项和n S = .答案:25122n n -- 解析:∵52n a n =-+,∴13a =-. 即2(352)51222n n n S n n --+==--.题组一 数列求和1.设等差数列{n a }的前n 项和为n S ,若81126a a =+,则9S 等于( )A.54B.45C.36 D .27答案:A 解析:∵81126a a =+,∴112(7)610a d a d +=++.∴146a d +=. ∴5959()1969542a a a S a +=,===. 2.一个等差数列共n 项,其和为90,这个数列的前10项的和为25,后10项的和为75,则项数n 为( )A.14B.16C.18 D .20答案:C解析:1257510()n a a +=+,∴110n a a +=. 又10902n ⋅=,∴n=18. 3.在等差数列{n a }中12a ,=- 008,其前n 项的和为n S .若20072005220072005SS -=,则2008S 等于( )A.-2 007B.-2 008C.2 007D.2 008答案:B 解析:∵2007()2005()1200712005200720052222007200520072005a a a a S Sd ++-=-==.∴20082S = 008(2⨯- 20082007008)2⨯+⨯-2 008.4.设47()222f n =+++…312(n n ++∈N )*,则f(n)等于( ) A.2(81)7n - B.12(81)7n +- C.22(81)7n +- D.32(81)7n +-答案:B解析:13(1)2[12]2()(81)3712n n f n ++-==--.5.数列{(1)n n -⋅}的前2 010项的和2010S 为 ( )A.-2 010B.-1 005C.2 010D.1 005答案:D解析:2010123S =-+-+4-5+…+2 008--1)+(4-3)+(6--6.数列{n a }的前n 项和为n S ,若1a =1,13(1)n n a S n +=≥,则6a 等于( )A.434⨯B.4341⨯+C.54D.541+答案:A解析:由13n n a S +=,得13(2)n n a S n -=≥,相减得113()3n n n n n a a S S a +--=-=, 则14(2)n n a a n +=≥,即2n ≥时n a ,为等比数列.又1213a a =,=,则4462434a a =⋅=⨯,选A.7.数列{n a }的前n 项和为n S ,若1(1)n a n n =,+则5S 等于 .答案:56解析:∵111(1)1n a n n n n ==-,++∴51234511111122334S a a a a a =++++=-+-+-+ (511566)+-=.题组二 数列求和的综合应用8.等比数列前n 项和为54,前2n 项和为60,则前3n 项和为( )A.66B.64C.2663D.2603答案:D9.若等比数列的公比为2,且前4项和为1,则这个等比数列的前8项和为 . 答案:17解析:由题意可知48487651(S S a a a a q a ,-=+++=+4234)2a a a ++=,所以前8项和等于17.10.已知{n a }为等差数列,且3660a a =-,=.(1)求{n a }的通项公式;(2)若等差数列{n b }满足121238b b a a a =-,=++,求{n b }的前n 项和公式. 解:(1)设等差数列{n a }的公差d.因为3660a a =-,=,所以 112650a d a d +=-,⎧⎨+=.⎩ 解得1102a d =-,=.所以10(1)2212n a n n =-+-⋅=-.(2)设等比数列{n b }的公比为q,因为21231248b a a a b =++=-,=-.所以-8q=-24,即q=3. 所以{n b }的前n 项和(1)14(13)1n n n b q S q-==--. 11.已知数列{n a }是等差数列,且1123212a a a a =,++=.(1)求数列{n a }的通项公式;(2)令(n n n b a x x =∈R ),求数列{n b }前n 项和n S .解:(1)设数列{n a }的公差为d,则123a a a ++=13a +3d=12.又12a =,得d=2.所以2n a n =.(2)令12n S b b =++…n b +,则由2n n n n b a x n x ==⋅,得224n S x x =++…2n n x +⋅. ①2324n xS x x =++…1(22)2n n n x n x ++-+⋅. ②当1x ≠时,①式减去②式,得:2(1)2(n x S x x -=++…112(1))221n n n n x x x nx nx x++-+-=-,- 所以12(1)221(1)n n n x x nx S x x +-=---. 当x=1时24n S ,=++…+2n=n(n +1).综上可得,当x=1时(1)n S n n ,=+;当1x ≠时12(1)221(1)n n n x x nx S x x +-,=---. 12.已知点13(1),是函数()(0x f x a a =>,且1)a ≠的图象上一点.等比数列{n a }的前n 项和为f(n)-c.数列{n b }(0)n b >的首项为c,且前n 项和n S满足12)n n S S n --=≥. (1)求数列{n a }和{n b }的通项公式;(2)若数列{11b b n n +}的前n 项和为n T ,问满足10002009n T >的最小正整数n 是多少? 解:(1)f 1(1)3a ==,∴1()()3x f x =. ∴121(1)[(2)]3a f c c a f c =-=-,=--[f(1)-2]9c =-, 3[(3)][a f c =--f(2)2]27c -=-. 又数列{n a }是等比数列1248122327a a a ,===-23-=13c -,∴c=1. 又公比2131a q a ==,∴121()33n n a -=-=12()3n -n ,∈N *.12)n n S S n --==≥,又00n b >>,1=;数列构成一个首项为1公差为1的等差数列,21(1)1n n n S n =+-⨯=,=,当2212(1)21n n n n b S S n n n -≥,=-=--=-.又∵11211b c ===⨯-.∴21(n b n n =-∈N )*. 111(2)122334n T b b b b b b =+++ (11)b b n n ++ 111133557=+++⨯⨯⨯…1(21)(21)n n +-⨯+ 11111111(1)()()23235257=-+-+-+…+11111()(1)2212122121n n n n n -=-=-+++. 由1000212009n n T n =>+得10009n >,满足10002009n T >的最小正整数为。

高考数学一轮复习专题:等差数列及其前n项和(教案及同步练习)

高考数学一轮复习专题:等差数列及其前n项和(教案及同步练习)

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.等差中项由三个数a ,A ,b 组成的等差数列可以看成最简单的等差数列.这时,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.(6)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…构成等差数列.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 n )2或S n =na 1+n (n -1)2d . 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.【知识拓展】等差数列的四种判断方法(1)定义法:a n +1-a n =d (d 是常数)⇔{a n }是等差数列.(2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2 (n ∈N *)⇔{a n }是等差数列.(3)通项公式:a n =pn +q (p ,q 为常数)⇔{a n }是等差数列.(4)前n 项和公式:S n =An 2+Bn (A ,B 为常数)⇔{a n }是等差数列.【思考辨析】判断下列结论是否正确(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)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( √ )(3)等差数列的前n 项和公式是常数项为0的二次函数.( × )(4)已知等差数列{a n }的通项公式a n =3-2n ,则它的公差为-2.( √ )1.在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6等于( )A .-1B .0C .1D .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,故选B.2.(教材改编)设数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a 6=2且S 5=30,则S 8等于( )A .31B .32C .33D .34 答案 B解析 由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+5d =2,5a 1+10d =30,解得⎩⎨⎧ a 1=263,d =-43,∴S 8=8a 1+8×72d =32. 3.(2016·全国乙卷)已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100等于( )A .100B .99C .98D .97答案 C解析 由等差数列性质,知S 9=9(a 1+a 9)2=9×2a 52=9a 5=27,得a 5=3,而a 10=8,因此公差d =a 10-a 510-5=1, ∴a 100=a 10+90d =98,故选C.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 .14B .21C .28D .35答案 C∴a 1+a 2+…+a 7=7a 4=28.5.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 .2B .10 C.52 D.54(2)(2016·北京)已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和.若a 1=6,a 3+a 5=0,则S 6=________.答案 (1)C (2)6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×(10-1)2×12=52. (2)∵a 3+a 5=2a 4=0,∴a 4=0.又a 1=6,∴a 4=a 1+3d =0,∴d =-2.∴S 6=6×6+6×(6-1)2×(-2)=6. 思维升华 等差数列运算问题的通性通法(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,体现了用方程的思想解决问题.(1)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,已知a 2=3,a 6=11,则S 7等于( )A .13B .35C .49D .63(2)(2016·江苏)已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+a 22=-3,S 5=10,则a 9的值是________. 答案 (1)C (2)20∴S 7=7(a 1+a 7)2=49. (2)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+(a 1+d )2=-3,5a 1+5×42d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-4,d =3, 则a 9=a 1+8d =-4+8×3=20.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=1(2-1a 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.引申探究本例中,若将条件变为a 1=35,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),试求数列{a n }的通项公式. 解 由已知可得a n +1n +1=a n n+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)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 A解析 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 . (2)数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n +2=2a n +1-a n +2.①设b n =a n +1-a n ,证明{b n }是等差数列;②求{a n }的通项公式.①证明 由a n +2=2a n +1-a n +2,得a n +2-a n +1=a n +1-a n +2,即b n +1=b n +2.又b 1=a 2-a 1=1,所以{b n }是首项为1,公差为2的等差数列.②解 由①得b n =1+2(n -1)=2n -1,即a n +1-a n =2n -1.于是∑n k =1 (a k +1-a k )=∑nk =1(2k -1), 所以a n +1-a 1=n 2,即a n +1=n 2+a 1.又a 1=1,所以{a n }的通项公式为a n =n 2-2n +2.题型三 等差数列性质的应用命题点1 等差数列项的性质例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{a n },{b n }都是等差数列,若a 1+b 10=9,a 3+b 8=15,则a 5+b 6=________.答案 (1)10 (2)21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,所以a 5=5,故a 2+a 8=2a 5=10.(2)因为{a n },{b n }都是等差数列,所以2a 3=a 1+a 5,2b 8=b 10+b 6,所以2(a 3+b 8)=(a 1+b 10)+(a 5+b 6),即2×15=9+(a 5+b 6),解得a 5+b 6=21.命题点2 等差数列前n 项和的性质例4 (1)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=-12,S 9=45,则S 12=________.(2)在等差数列{a n }中,a 1=-2 018,其前n 项和为S n ,若S 1212-S 1010=2,则S 2 018的值等于( ) A .-2 018B .-2 016C .-2 019D .-2 017 答案 (1)114 (2)A解析 (1)因为{a n }是等差数列,所以S 3,S 6-S 3,S 9-S 6,S 12-S 9成等差数列,所以2(S 6-S 3)=S 3+(S 9-S 6),即2(S 6+12)=-12+(45-S 6),解得S 6=3.又2(S 9-S 6)=(S 6-S 3)+(S 12-S 9),即2×(45-3)=(3+12)+(S 12-45),解得S 12=114.(2)由题意知,数列{S n n}为等差数列,其公差为1, ∴S 2 0182 018=S 11+(2 018-1)×1 =-2 018+2 017=-1.∴S 2 018=-2 018.思维升华 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 n m -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①S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1);②S 2n -1=(2n -1)a n .(1)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 .58B .88C .143D .176(2)等差数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,若S n T n =3n -22n +1,则a 7b 7等于( ) A.3727B.3828C.3929D.4030答案 (1)B (2)A解析 (1)S 11=11(a 1+a 11)2=11(a 4+a 8)2=11×162=88. (2)a 7b 7=2a 72b 7=a 1+a 13b 1+b 13=a 1+a 132×13b 1+b 132×13=S 13T 13 =3×13-22×13+1=3727.6.等差数列的前n 项和及其最值考点分析 公差不为0的等差数列,求其前n 项和与最值在高考中时常出现.题型有小题,也有大题,难度不大.典例1 (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 .45B .60C .75D .90 (2)在等差数列{a n }中,S 10=100,S 100=10,则S 110=________.解析 (1)由题意得a 3+a 8=9,所以S 10=10(a 1+a 10)2=10(a 3+a 8)2=10×92=45. (2)方法一 设数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,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. 答案 (1)A (2)-110典例2 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.规范解答解 ∵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n =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 -1)2·⎝⎛⎭⎫-53 =-56n 2+1256n =-56⎝⎛⎭⎫n -2522+3 12524. ∵n ∈N *,∴当n =12或n =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n =13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130.1.(2016·重庆一诊)在数列{a n }中,a n +1-a n =2,a 2=5,则{a n }的前4项和为( )A .9B .22C .24D .32 答案 C解析 由a n +1-a n =2,知{a n }为等差数列且公差d =2,∴由a 2=5,得a 1=3,a 3=7,a 4=9,∴前4项和为3+5+7+9=24,故选C.2.《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,甲所得为( )A.54钱B.53钱C.32钱D.43钱 答案 D解析 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,依题意有⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+d =3a 1+9d ,2a 1+d =52,⎩⎨⎧ a 1=43,d =-16,故选D.3.(2017·佛山调研)已知等差数列{a n }满足a 2=3,S n -S n -3=51(n >3),S n =100,则n 的值为( )A .8B .9C .10D .11答案 C解析 由S n -S n -3=51,得a n -2+a n -1+a n =51,所以a n -1=17,又a 2=3,S n =n (a 2+a n -1)2=100,解得n =10. 4.在等差数列{a n }中,a 9=12a 12+6,则数列{a n }的前11项和S 11等于( ) A .24B .48C .66D .132 答案 D解析 方法一 由a 1+8d =12(a 1+11d )+6,得a 1+5d =12,∴a 1=12-5d .又S 11=11a 1+11×102d =11a 1+55d =11(12-5d )+55d =132.方法二 由a 9=12a 12+6,得2a 9-a 12=12. 由等差数列的性质得,a 6+a 12-a 12=12,a 6=12,S 11=11(a 1+a 11)2=11×2a 62=132,故选D. 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 .7B .8C .7或8D .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)=40-5n 7,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n =8,故选C.*6.设等差数列{a n }满足a 1=1,a n >0(n ∈N *),其前n 项和为S n ,若数列{S n }也为等差数列,则S n +10a 2n的最大值是( )A .310B .212C .180D .121 答案 D解析 设数列{a n }的公差为d ,依题意得2S 2=S 1+S 3,因为a 1=1,所以22a 1+d =a 1+3a 1+3d , 化简可得d =2a 1=2,所以a n =1+(n -1)×2=2n -1,S n =n +n (n -1)2×2=n 2, 所以S n +10a 2n =(n +10)2(2n -1)2=(n +102n -1)2 =⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤12(2n -1)+2122n -12 =14⎝⎛⎭⎫1+212n -12≤121, 故选D.7.(2015·安徽)已知数列{a n }中,a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),则数列{a n }的前9项和等于________.答案 27解析 由题意知数列{a n }是以1为首项,以12为公差的等差数列,∴S 9=9×1+9×82×12=9+18=27.8.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=14.9.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,∴当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=130.10.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 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=1941. 11.在等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=-3. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{a n }的前k 项和S k =-35,求k 的值. 解 (1)设等差数列{a n }的公差为d , 则a n =a 1+(n -1)d .由a 1=1,a 3=-3,可得1+2d =-3,解得d =-2. 从而a n =1+(n -1)×(-2)=3-2n . (2)由(1)可知a n =3-2n ,所以S n =n [1+(3-2n )]2=2n -n 2.由S k =-35,可得2k -k 2=-35, 即k 2-2k -35=0,解得k =7或k =-5. 又k ∈N *,故k =7.12.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:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是等差数列;(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 -12(n -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.*13.已知数列{a n }的各项均为正数,前n 项和为S n ,且满足2S n =a 2n +n -4(n ∈N *).(1)求证:数列{a n }为等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 当n =1时,有2a 1=a 21+1-4, 即a 21-2a 1-3=0, 解得a 1=3(a 1=-1舍去). 当n ≥2时,有2S n -1=a 2n -1+n -5, 又2S n =a 2n +n -4,两式相减得2a n =a 2n -a 2n -1+1,即a2n-2a n+1=a2n-1,也即(a n-1)2=a2n-1,因此a n-1=a n-1或a n-1=-a n-1.若a n-1=-a n-1,则a n+a n-1=1.而a1=3,所以a2=-2,这与数列{a n}的各项均为正数相矛盾,所以a n-1=a n-1,即a n-a n-1=1,因此数列{a n}是首项为3,公差为1的等差数列.(2)解由(1)知a1=3,d=1,所以数列{a n}的通项公式a n=3+(n-1)×1=n+2,即a n=n+2.第2讲 等差数列及其前n 项和一、选择题1. {a n }为等差数列,公差d =-2,S n 为其前n 项和.若S 10=S 11,则a 1=( )A .18B .20C .22D .24解析 由S 10=S 11得a 11=S 11-S 10=0,a 1=a 11+(1-11)d =0+(-10)×(-2)=20. 答案 B2.设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若a 1=-11,a 4+a 6=-6,则当S n 取最小值时,n 等于( ).A .6B .7C .8D .9解析 由a 4+a 6=a 1+a 9=-11+a 9=-6,得a 9=5,从而d =2,所以S n =-11n +n (n -1)=n 2-12n =(n -6)2-36,因此当S n 取得最小值时,n =6. 答案 A3.已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,则a 20等于( ). A .-1B .1C .3D .7解析 两式相减,可得3d =-6,d =-2.由已知可得3a 3=105,a 3=35,所以a 20=a 3+17d =35+17×(-2)=1. 答案 B4.在等差数列{a n }中,S 15>0,S 16<0,则使a n >0成立的n 的最大值为( ). A .6B .7C .8D .9解析 依题意得S 15=15(a 1+a 15)2=15a 8>0,即a 8>0;S 16=16(a 1+a 16)2=8(a 1+a 16)=8(a 8+a 9)<0,即a 8+a 9<0,a 9<-a 8<0.因此使a n >0成立的n 的最大值是8,选C. 答案 C5.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公差d =2,S k +2-S k =24,则k =( ).A .8B .7C .6D .5解析 由a 1=1,公差d =2得通项a n =2n -1,又S k +2-S k =a k +1+a k +2,所以2k +1+2k +3=24,得k =5. 答案 D6.已知两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ,且A n B n =7n +45n +3,则使得a nb n为整数的正整数的个数是( ). A .2B .3C .4D .5解析 由A n B n =7n +45n +3得:a n b n =A 2n -1B 2n -1=14n +382n +2=7n +19n +1,要使a n b n 为整数,则需7n +19n +1=7+12n +1为整数,所以n =1,2,3,5,11,共有5个. 答案 D 二、填空题7.已知数列{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和,a 7-a 5=4,a 11=21,S k =9,则k =________.解析 a 7-a 5=2d =4,d =2,a 1=a 11-10d =21-20=1,S k =k +k k -12×2=k 2=9.又k ∈N *,故k =3.答案 38.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 412-S 39=1,则公差为________.解析 依题意得S 4=4a 1+4×32d =4a 1+6d ,S 3=3a 1+3×22d =3a 1+3d ,于是有4a 1+6d12-3a 1+3d9=1,由此解得d =6,即公差为6. 答案 69.在等差数列{a n }中,a 1=-3,11a 5=5a 8-13,则数列{a n }的前n 项和S n 的最小值为________.解析 (直接法)设公差为d ,则11(-3+4d )=5(-3+7d )-13, 所以d =59,所以数列{a n }为递增数列.令a n ≤0,所以-3+(n -1)·59≤0,所以n ≤325,又n ∈N *,前6项均为负值, 所以S n 的最小值为-293. 答案 -29310.设项数为奇数的等差数列,奇数项之和为44,偶数项之和为33,则这个数列的中间项是________,项数是________.解析 设等差数列{a n }的项数为2n +1, S 奇=a 1+a 3+…+a 2n +1=(n +1)(a 1+a 2n +1)2=(n +1)a n +1,S 偶=a 2+a 4+a 6+…+a 2n =n (a 2+a 2n )2=na n +1,∴S 奇S 偶=n +1n =4433,解得n =3,∴项数2n +1=7,S 奇-S 偶=a n +1,即a 4=44-33=11为所求中间项. 答案 11 7 三、解答题11.设a 1,d 为实数,首项为a 1,公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S 5S 6+15=0.(1)若S 5=5,求S 6及a 1; (2)求d 的取值范围. 解 (1)由题意知S 6=-15S 5=-3,a 6=S 6-S 5=-8,所以⎩⎨⎧5a 1+10d =5,a 1+5d =-8.解得a 1=7,所以S 6=-3,a 1=7.(2)因为S 5S 6+15=0,所以(5a 1+10d )(6a 1+15d )+15=0,即2a 21+9da 1+10d 2+1=0,故(4a 1+9d )2=d 2-8,所以d 2≥8. 故d 的取值范围为d ≤-22或d ≥2 2.12.在等差数列{a n }中,公差d >0,前n 项和为S n ,a 2·a 3=45,a 1+a 5=18. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =S n n +c (n ∈N *),是否存在一个非零常数c ,使数列{b n }也为等差数列?若存在,求出c 的值;若不存在,请说明理由.解 (1)由题设,知{a n }是等差数列,且公差d >0, 则由⎩⎨⎧ a 2a 3=45,a 1+a 5=18,得⎩⎨⎧(a 1+d )(a 1+2d )=45,a 1+(a 1+4d )=18.解得⎩⎨⎧a 1=1,d =4.∴a n =4n -3(n ∈N *).(2)由b n =S nn +c =n (1+4n -3)2n +c =2n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n -12n +c ,∵c ≠0,∴可令c =-12,得到b n =2n . ∵b n +1-b n =2(n +1)-2n =2(n ∈N *), ∴数列{b n }是公差为2的等差数列.即存在一个非零常数c =-12,使数列{b n }也为等差数列. 13.在数列{a n }中,a 1=8,a 4=2,且满足a n +2+a n =2a n +1. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设S n 是数列{|a n |}的前n 项和,求S n .解 (1)由2a n +1=a n +2+a n 可得{a n }是等差数列, 且公差d =a 4-a 14-1=2-83=-2.∴a n =a 1+(n -1)d =-2n +10. (2)令a n ≥0,得n ≤5.即当n ≤5时,a n ≥0,n ≥6时,a n <0. ∴当n ≤5时,S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n | =a 1+a 2+…+a n =-n 2+9n ; 当n ≥6时,S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n | =a 1+a 2+…+a 5-(a 6+a 7+…+a n ) =-(a 1+a 2+…+a n )+2(a 1+a 2+…+a 5) =-(-n 2+9n )+2×(-52+45) =n 2-9n +40,∴S n =⎩⎨⎧-n 2+9n ,n ≤5,n 2-9n +40,n ≥6.14.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2a n =S 2+S n 对一切正整数n 都成立. (1)求a 1,a 2的值;(2)设a 1>0,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫lg 10a 1a n 的前n 项和为T n .当n 为何值时,T n 最大?并求出T n 的最大值.解 (1)取n =1,得a 2a 1=S 2+S 1=2a 1+a 2,① 取n =2,得a 22=2a 1+2a 2,② 由②-①,得a 2(a 2-a 1)=a 2,③(i)若a 2=0,由①知a 1=0, (ii)若a 2≠0,由③知a 2-a 1=1.④由①、④解得,a 1=2+1,a 2=2+2;或a 1=1-2,a 2=2- 2.综上可得a 1=0,a 2=0;或a 1=2+1,a 2=2+2;或a 1=1-2,a 2=2- 2. (2)当a 1>0时,由(1)知a 1=2+1,a 2=2+2.当n ≥2时,有(2+2)a n =S 2+S n ,(2+2)a n -1=S 2+S n -1, 所以(1+2)a n =(2+2)a n -1,即a n =2a n -1(n ≥2), 所以a n =a 1(2)n -1=(2+1)·(2)n -1. 令b n =lg 10a 1a n,则b n =1-lg(2)n -1=1-12(n -1)lg 2=12lg 1002n -1,所以数列{b n }是单调递减的等差数列(公差为-12lg 2), 从而b 1>b 2>…>b 7=lg 108>lg 1=0, 当n ≥8时,b n ≤b 8=12lg 100128<12lg 1=0, 故n =7时,T n 取得最大值,且T n 的最大值为 T 7=7(b 1+b 7)2=7(1+1-3lg 2)2=7-212lg 2.。

2013高考数学(理)一轮复习教案:第六篇_数列第2讲_等差数列及其前n项和

2013高考数学(理)一轮复习教案:第六篇_数列第2讲_等差数列及其前n项和

第2讲 等差数列及其前n 项和泊头一中韩俊华 【2013年高考会这样考】1.考查运用基本量法求解等差数列的基本量问题(知三求二问题,知三求一问题).2.考查等差数列的性质、前n 项和公式及综合应用. 【复习指导】1.掌握等差数列的定义与性质、通项公式、前n 项和公式等.2.掌握等差数列的判断方法,等差数列求和的方法.基础梳理1.等差数列的定义(1)文字定义:如果一个数列从第 项起,每一项与它的前一项的差都等于 ,那么这个数列就叫做等差数列,这个叫做 等差数列的 ,通常用字母d 表示(2)符号定义: ①. ② 2.等差数列的通项公式:n a = ,变式:d = ()1n ≠或n a = ,变式:d = ()n m ≠(其中*,m n N ∈)或n a = 。

(函数的一次式) 3.等差中项如果A =a +b2A 叫做a 与b 的等差中项.4 等差数列的判定方法 ①定义法:②等差中项法: ③通项公式法: 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m +n =p +q ,则 (m ,n ,p ,q ∈N *).特别的若:m +n =2p ,则(3)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 的等差数列(4)在有穷等差数列中与首末两项等距离的任意两项的和相等:即: (5)等差数列的单调性:若d >0,则数列{a n }为 若d=0,则数列{a n }为 若d <0,则数列{a n }为(6)等差数列中公差d= = (7)等差数列中a n =m ,a m =n 则a m+n =(8)若数列{a n } {b n }均为等差数列,则若{c a n +kb n }仍为 ,另外数列 (9)若项数为2n ,则 ①S S -=奇偶; ②S S =偶奇; ③2n S =(用1,n n a a +表示,1,n n a a +为中间两项) (10)若项数为21n +,则 ①S S -=奇偶; ②S S =奇偶; ③21n S +=(用1n a +表示,1n a +为中间项)(11)若等差数列{n a },{n b }的前n 项和分别为n n S T ,,则2121n n nn a S b T --=(12).23243m m m m m m m S S S S S S S --- ,,,,为等差数列。

2015届高考数学(文)一轮复习备选练习5-2《等差数列及其前n项和》(人教A版)word版含详析

2015届高考数学(文)一轮复习备选练习5-2《等差数列及其前n项和》(人教A版)word版含详析

[B 组 因材施教·备选练习]1.(2014年深圳调研)等差数列{a n }中,a 1,a 2,a 3分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且a 1,a 2,a 3中的任何两个数不在下表的同一列.则a 4的值为( ) A .18 B .15 C .12D .20解析:依题意a 1,a 2,a 3的情况有:(2,6,13),(2,14,9),(3,8,13),(3,14,11),(5,8,9),(5,6,11),经检验,只有(3,8,13)符合题意,∴公差d =8-3=5,∴a 4=a 1+3d =3+3×5=18.答案:A2.在2013年6月11日成功发射了“神舟十号”,假设运载火箭在点火第一秒钟通过的路程为2 km ,以后每秒钟通过的路程都增加2 km ,在到达离地面240 km 的高度时,火箭与飞船分离,则这一过程需要的时间大约是( )A .10秒钟B .13秒钟C .15秒钟D .20秒钟解析:设每一秒钟通过的路程依次为a 1,a 2,a 3,…,a n ,则数列{a n }是首项为a 1=2,公差为d =2的等差数列,由等差数列求和公式得na 1+n (n -1)d2=240, 即2n +n (n -1)=240, 解得n =15(n =-16舍去). 答案:C3.一个等差数列的前20项和为420,前20项中偶数项的和与奇数项的和之比为11∶10,则此数列的公差为________.解析:设这个等差数列为{a n },其首项为a 1,公差为d ,则偶数项组成的数列与奇数项组成的数列均是公差为2d 的等差数列,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧20a 1+20×192d =42010(a 1+d )+10×92·2d10a 1+10×92·2d =1110,得d =2.答案:2。

高三人教A版数学(文)一轮复习课件 1.5.2等差数列及其前n项和

高三人教A版数学(文)一轮复习课件 1.5.2等差数列及其前n项和

2.等差数列的通项公式 设等差数列{an}的首项是 a1,公差是 d,则其通项公式为 a1+(n-1)d an=④__________. 3.等差中项 若 a,A,b 成等差数列,则 A 叫做 a,b 的等差中项,且 a+b 2 A=⑤__________.
4.等差数列的前 n 项和公式
na1+an 若已知首项 a1 和末项 an,则 Sn=⑥__________ ,或等差 2
5.2 等差数列及其前n项和
考纲点击 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.了解等差数列与一次函数的关系.
说基础
课前预习读教材
考点梳理 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 同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个 的差等于①__________ 公差 常数叫做等差数列的②__________ ,一般用字母 d 表示;定义 an+1-an=d n∈N*). 的表达式为:③______________(
8a1+a8 ∴a8=a6+2d=10+2×3=16,S8= =44. 2
考点自测 1.在等差数列{an}中,a1+a9=10,则 a5 的值为( A.5 B.6 C.8 D.10
)
解析:依题意得 a1+a9=2a5=10,a5=5,选 A. 答案:A
2.在等差数列{an}中,已知 a1=2,a2+a3=13,则 a4+ a5+a6 等于( ) A.40 B.42 C.43 D.45
解析:由 S10=S11,得 a11=S11-S10=0,a1=a11+(1-11)d =0+(-10)×(-2)=20. 答案:B
4.设 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和,若 a1=1,公差 d= 2,Sk+2-Sk=24,则 k=( ) A.8 B.7 C.6 D.5

一轮复习课时训练§5.2: 等差数列及其前n项和

一轮复习课时训练§5.2: 等差数列及其前n项和

第五章§2:等差数列及其前n 项和(与一轮复习课件对应的课时训练)满分100,训练时间45钟一、选择题:本大题共5小题,每小题8分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知{a n }为等差数列,且a 7-2a 4=-1,a 3=0,则公差d 等于A .-2B .-12 C.12 D .22.如果等差数列{a n }中,a 3+a 4+a 5=12,那么a 1+a 2+…+a 7等于A .14B .21C .28D .363.若向量a n =(cos2nθ,sinnθ),b n =(1,2sinnθ),数列{x n }满足x n =(a n ·b n )2-1,则{x n }是A .等差数列B .等比数列C .既是等差数列,又是等比数列D .既不是等差数列,又不是等比数列4.数列{a n }满足a 1=1,a 2=23,且1a n -1+1a n +1=2a n(n ≥2),则a 5等于A.13 B .3 C .4 D .145.已知数列{a n }满足a 1=8,a 2=0,a 3=-7,且数列{a n +1-a n }为等差数列,则a n 的最小值为A .-30B .-29C .-28D .-27二、填空题:本大题共3小题,每小题8分,共24分.6.若数列{a n }满足a n +a n +2=2a n +1,且S 9=27.则a 2+a 8=______.7.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=a 6=12,则{a n }的通项公式为______. 8.已知数列{a n }满足递推关系式a n +1=2a n +2n -1(n ∈N *),且{a n +λ2n}为等差数列,则λ的值是________.三、解答题:本大题共2小题,共36分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.9.(本小题满分18分,(1)小问8分,(2)小问10分)已知数列{a n }是一个等差数列,且a 2=1,a 5=-5. (1)求{a n }的通项a n ;(2)求{a n }前n 项和S n 的最大值.10.(本小题满分18分,(1)小问8分,(2)小问10分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,nS n +1-(n +1)S n =n 2+cn(c ∈R ,n =1,2,3,…),且S 1,S 22,S 33成等差数列.(1)求c 的值;(2)求数列{a n }的通项公式.参考答案及其解析一、选择题:本大题共5小题,每小题8分,共40分.1.解析:a 7-2a 4=a 3+4d -2(a 3+d)=-a 3+2d =2d =-1,∴d =-12.答案:B2.解析:∵a 3+a 4+a 5=12,∴3a 4=12,a 4=4.∴a 1+a 2+…+a 7=7(a 1+a 7)2=7a 4=28.答案:C3.解析:a n ·b n =cos2nθ+2sin 2nθ=1,x n =0,{x n }是等差数列.答案:A4.解析:因为1a n -1+1a n +1=2a n ,所以1a n +1-1a n =1a n -1a n -1,所以{1a n }为等差数列,d =1a 2-1a 1=12,1a n =1+12(n -1)=n +12,1a 5=5+12=3,所以a 5=13. 答案:A5.解析:由已知a 2-a 1=-8,a 3-a 2=-7.又∵{a n +1-a n }为等差数列,∴a n +1-a n =n -9.a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) =8-8-7+…+(n -10)=8+(n -18)(n -1)2=n 22-192n +17. ∴当n =9或10时a n 取最小值为-28. 答案:C二、填空题:本大题共3小题,每小题8分,共24分.6.解析:由a n +a n +2=2a n +1得{a n }为等差数列.∵S 9=27,∴9(a 1+a 9)2=27.∴a 1+a 9=6,∴a 2+a 8=6. 答案:67.解析:设公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧3a 1+3d =12a 1+5d =12,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2d =2,∴a n =2n. 答案:a n =2n8.解析:由a n +1=2a n +2n -1可得a n +12n +1=a n 2n +12-12n +1,则a n +1+λ2n +1-a n +λ2n =a n +12n +1-a n 2n -λ2n +1=12-12n +1-λ2n +1=12-λ+12n +1,当λ的值是-1时,数列{a n -12n }是公差为12的等差数列. 答案:-1三、解答题:本大题共2小题,共36分.9.(本小题满分18分,(1)小问8分,(2)小问10分)解:(1)设{a n }的公差为d ,由已知条件,有⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =1a 1+4d =-5,解出a 1=3,d =-2.所以a n =a 1+(n -1)d =-2n +5. (2)S n =na 1+n (n -1)2d =-n 2+4n =4-(n -2)2. 所以n =2时,S n 取到最大值4.10.(本小题满分18分,(1)小问8分,(2)小问10分)解:(1)∵nS n +1-(n +1)S n =n 2+cn(n =1,2,3,…), ∴S n +1n +1-S n n =n 2+cnn (n +1)(n =1,2,3,…). ∵S 1,S 22,S 33成等差数列,∴S 22-S 11=S 33-S 22.∴1+c 2=4+2c 6, ∴c =1. (2)由(1)得S n +1n +1-S n n =1(n =1,2,3,…).∴数列{S n n }是首项为S 11,公差为1的等差数列.∴S n n =S 11+(n -1)·1=n. ∴S n =n 2.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=2n -1. 当n =1时,上式也成立,∴{a n }的通项公式是a n =2n -1(n =1,2,3,…).。

高考数学一轮复习课件5.2等差数列

一个小题或在解答题中出现,在解题时,应 熟练掌握通项公式与前n项和公式,规范答题 避免不必要的失分.
• (1)(2012·辽宁高考)在等差数列{an}中, 已知a4+a8=16,则该数列前11项和S11= ()
•A.58 D.176
B.88
C.143
•(2)设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知前6 项和为36,最后6项的和为180,Sn=324(n >6),则a9+a10=
【尝试解答】 (1)S11=11(a12+a11)=11(a42+a8)= 88.
法二 同法一得d=-53.
又由S10=S15,得a11+a12+a13+a14+a15=0. ∴5a13=0,即a13=0. ∴当n=12或13时,Sn有最大值, 且最大值为S12=S13=130.
求等差数列前n项和的最值常用的方法
(1)先求an,再利用
an≥0
aห้องสมุดไป่ตู้+1≤0

an≤0
an+1≥
0
求出其正负转折
•【思路点拨】 (1)由S2=a3求{an}的公差d, 进而代入求a2与Sn; •(2)易求d=-2,从而可求an;求出Sn后,根 据方程Sk=-35,求k值.
【尝试解答】 (1)由 S2=a3,得 a1+a2=a3,
∴d=a3-a2=a1=12,
因此 a2=a1+d=1,Sn=n42+n4.
【答案】
【解析】 设自上第一节竹子容量为a1,则第9节 容量为a9,且数列{an}为等差数列.
则aa71++aa82++aa93=+3aa4=1+42a11+d=6d4=. 3,
解之得a1=1232,d=676,故a5=a1+4d=6676.
【答案】
67 66

高三数学人教版A版数学(理)高考一轮复习教案:5.2 等差数列及其前n项和 Word版含答案

第二节 等差数列及其前n 项和 等差数列(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.知识点一 等差数列的有关概念1.定义: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,那么这个数列就叫作等差数列.符号表示为a n +1-a n =d (n ∈N +,d 为常数).2.等差中项:数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是A =a +b2,其中A 叫作a ,b 的等差中项.易误提醒1.要注意概念中的“从第2项起”.如果一个数列不是从第2项起,而是从第3项或第4项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列.2.注意区分等差数列定义中同一个常数与常数的区别.[自测练习]1.现给出以下几个数列:①2,4,6,8,…,2(n -1),2n ;②1,1,2,3,…,n ;③常数列a ,a ,a ,…,a ;④在数列{a n }中,已知a 2-a 1=2,a 3-a 2=2.其中等差数列的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:①由4-2=6-4=…=2n -2(n -1)=2,得数列2,4,6,8,…,2(n -1),2n 为等差数列;②因为1-1=0≠2-1=1,所以数列1,1,2,3,…,n 不是等差数列;③常数列a ,a ,a ,…,a 为等差数列;④当数列{a n }仅有3项时,数列{a n }是等差数列,当数列{a n }的项数超过3项时,数列{a n }不一定是等差数列.故等差数列的个数为2.答案:B2.若2,a ,b ,c,9成等差数列,则c -a =________. 解析:由题意得该等差数列的公式d =9-25-1=74,所以c -a =2d =72.答案:72知识点二 等差数列的通项及求和公式 等差数列的有关公式(1)通项公式:a n =a 1+(n -1)d . (2)前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)2d =(a 1+a n )n2. 必记结论1.巧用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 k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N +)是公差为md 的等差数列.(4)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列.2.前n 项和公式S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n 视为关于n 的一元二次函数,开口方向由公差d 的正负确定;S n =(a 1+a n )n2中(a 1+a n )视为一个整体,常与等差数列性质结合利用“整体代换”思想解题.[自测练习]3.(2016·日照模拟)已知数列{a n }为等差数列,且a 1=2,a 2+a 3=13,那么a 4+a 5+a 6等于( )A .40B .42C .43D .45解析:设等差数列公差为d ,则有a 2+a 3=2a 1+3d =4+3d =13,解得d =3,故a 4+a 5+a 6=3a 5=3(a 1+4d )=3×(2+4×3)=42,故选B.答案:B4.(2015·兰州诊断)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 4=18-a 5,则S 8=( ) A .18 B .36 C .54D .72解析:由S 8=8×(a 1+a 8)2,又a 4+a 5=a 1+a 8=18,∴S 8=8×182=72.答案:D5.数列{a n }是公差不为0的等差数列,且a 2+a 6=a 8,则S 5a 5=________.解析:在等差数列中,由a 2+a 6=a 8得2a 1+6d =a 1+7d ,即a 1=d ≠0, 所以S 5a 5=5a 1+5×42da 1+4d =5a 1+10d a 1+4d =155=3.答案:3考点一 等差数列的基本运算|1.(2015·高考全国卷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=( ) A .5 B .7 C .9 D .11解析:法一:数列{a n }为等差数列,设公差为d ,∴a 1+a 3+a 5=3a 1+6d =3,∴a 1+2d =1,∴S 5=5a 1+5×42×d =5(a 1+2d )=5.法二:数列{a n }为等差数列,∴a 1+a 3+a 5=3a 3=3,∴a 3=1,∴S 5=5(a 1+a 5)2=5×2a 32=5.答案:A2.等差数列{a n }中,a 1=12 015,a m =1n ,a n =1m (m ≠n ),则数列{a n }的公差d 为________.解析:∵a m =12 015+(m -1)d =1n ,a n =12 015+(n -1)d =1m ,∴(m -n )d =1n -1m ,∴d =1mn ,∴a m =12 015+(m -1)1mn =1n ,解得1mn =12 015,即d =12 015. 答案:12 0153.(2015·通州模拟)已知等差数列{a n }中,a 2=-2,公差d =-2,那么数列{a n }的前5项和S 5=________.解析:将已知条件代入公式易得S 5=5(a 2-d )+5×42d =-20.答案:-20等差数列的基本运算的两个解题策略(1)等差数列的通项公式及前n 项和公式共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程组解决问题的思想.(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a 1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.考点二 等差数列的判断与证明|已知数列{a n }满足(a n +1-1)(a n -1)=3(a n -a n +1),a 1=2,令b n =1a n -1.(1)证明:数列{b n }是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式. [解] (1)证明:1a n +1-1-1a n -1=a n -a n +1(a n +1-1)(a n -1)=13,∴b n +1-b n =13,∴{b n }是等差数列.(2)由(1)及b 1=1a 1-1=12-1=1,知b n =13n +23,∴a n -1=3n +2,∴a n =n +5n +2.等差数列的四种判定方法(1)定义法:对于n ≥2的任意自然数,验证a n -a n -1为同一常数; (2)等差中项法:验证2a n -1=a n +a n -2(n ≥3,n ∈N *)成立; (3)通项公式法:验证a n =pn +q ; (4)前n 项和公式法:验证S n =An 2+Bn .1.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 *).求证:数列{b n }是等差数列. 证明:∵a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),b n =1a n -1, ∴当n ≥2时,b n -b n -1=1a n -1-1a n -1-1=12-1a n -1-1-1a n -1-1=a n -1a n -1-1-1a n -1-1=1. 又b 1=1a 1-1=-52,∴数列{b n }是以-52为首项,1为公差的等差数列.考点三 等差数列的性质及最值|(1)(2016·泉州质检)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 5+a 14=10,则S 18=( )A .20B .60C .90D .100[解析] 因为{a n }是等差数列,所以S 18=18(a 1+a 18)2=9(a 5+a 14)=90,故选择C.[答案] C(2)(2015·广州模拟)已知等差数列{a n }的公差为2,项数是偶数,所有奇数项之和为15,所有偶数项之和为25,则这个数列的项数为( )A .10B .20C .30D .40[解析] 本题考查等差数列的性质.这个数列的项数为2n ,于是有2×n =25-15=10,2n =10,即这个数列的项数为10,故选A.[答案] A(3)已知在等差数列{a n }中,a 1=31,S n 是它的前n 项的和,S 10=S 22. ①求S n ;②这个数列前多少项的和最大?并求出这个最大值. [解] ①∵S 10=a 1+a 2+…+a 10, S 22=a 1+a 2+…+a 22,又S 10=S 22,∴a 11+a 12+…+a 22=0, 即12(a 11+a 22)2=0,即a 11+a 22=2a 1+31d =0. 又a 1=31,∴d =-2.∴S n =na 1+n (n -1)2d =31n -n (n -1)=32n -n 2.②法一:由①知,S n =32n -n 2=-(n -16)2+256, ∴当n =16时,S n 有最大值256. 法二:由①知,令⎩⎪⎨⎪⎧a n =31+(n -1)·(-2)=-2n +33≥0,a n +1=31+n ·(-2)=-2n +31≤0(n ∈N *), 解得312≤n ≤332,∵n ∈N *,∴n =16时,S n 有最大值256.求等差数列前n 项和的最值的方法(1)运用配方法转化为二次函数,借助二次函数的单调性以及数形结合的思想,从而使问题得解.(2)通项公式法:求使a n ≥0(a n ≤0)成立时最大的n 值即可.一般地,等差数列{a n }中,若a 1>0,且S p =S q (p ≠q ),则:①若p +q 为偶数,则当n =p +q2时,S n 最大; ②若p +q 为奇数,则当n =p +q -12或n =p +q +12时,S n 最大.2.(2015·深圳调研)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 7B .S 6C .S 5D .S 4解析:∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 4+a 7=a 5+a 6<0,a 5>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 5>0,a 6<0,∴S n 的最大值为S 5. 答案:C3.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若S 3=3,S 6=18,则a 8=________.解析:等差数列性质可得S 3=3,S 6-S 3=15,S 9-S 6=a 7+a 8+a 9=3a 8成等差数列,故有2(S 6-S 3)=S 3+S 9-S 6⇒2×15=3+3a 8,解得a 8=9.答案:917.整体思想在等差数列中的应用【典例】 已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若S 1=1,S 4S 2=4,则S 6S 4的值为( )A.94B.32C.53D .4[思路点拨] 若利用a ,d 基本计算较繁,可考虑S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等差数列,采用整体求值较简便.[解析] 由等差数列的性质可知S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等差数列,由S 4S 2=4,得S 4-S 2S 2=3,则S 6-S 4=5S 2,所以S 4=4S 2,S 6=9S 2,S 6S 4=94.[答案] A[方法点评] 利用整体思想解数学问题,就是从全局着眼,由整体入手,把一些彼此独立但实际上紧密联系的量作为一个整体考虑的方法.有不少等差数列题,其首项、公差无法确定或计算烦琐,对这类问题,若从整体考虑,往往可寻得简捷的解题途径.[跟踪练习] 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=________. 解析:∵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-S 20=10+2×10=30, ∴S 30=60. 答案:60A 组 考点能力演练1.已知等差数列{a n }满足:a 3=13,a 13=33,则数列{a n }的公差为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:设等差数列{a n }的公差为d ,则d =a 13-a 313-3=33-1310=2,故选择B.答案:B2.(2016·宝鸡质检)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 9=18,a n -4=30(n >9),若S n=336,则n 的值为( )A .18B .19C .20D .21解析:因为{a n }是等差数列,所以S 9=9a 5=18,a 5=2,S n =n (a 1+a n )2=n (a 5+a n -4)2=n2×32=16n =336,解得n =21,故选择D.答案:D3.(2015·武昌联考)已知数列{a n }是等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 达到最大的n 是( )A .18B .19C .20D .21解析:a 1+a 3+a 5=105⇒a 3=35,a 2+a 4+a 6=99⇒a 4=33,则{a n }的公差d =33-35=-2,a 1=a 3-2d =39,S n =-n 2+40n ,因此当S n 取得最大值时,n =20.答案:C4.在等差数列{a n }中,a 2+a 3+a 4+a 5=40,则3a 1+a 11=( ) A .20 B .30 C .40D .60解析:本题考查等差数列的通项公式及性质的应用.由等差数列的性质得a 2+a 3+a 4+a 5=2(a 3+a 4)=40,解得a 3+a 4=20,即a 3+a 4=2a 1+5d =20,又3a 1+a 11=4a 1+10d =2(2a 1+5d )=40,故选C.答案:C5.已知数列{a n },{b n }都是等差数列,S n ,T n 分别是它们的前n 项和,并且S n T n =7n +1n +3,则a 2+a 5+a 17+a 22b 8+b 10+b 12+b 16=( ) A.345 B .5 C.314D.315解析:法一:令S n =(7n +1)n ,T n =(n +3)n ,则a n =14n -6,b n =2n +2,所以a 2+a 5+a 17+a 22b 8+b 10+b 12+b 16=22+64+232+30218+22+26+34=315.法二:设等差数列{a n },{b n }的公差分别为d 1,d 2,则a 2+a 5+a 17+a 22b 8+b 10+b 12+b 16=4a 1+42d 14b 1+42d 2=2a 1+21d 12b 1+21d 2=a 1+a 22b 1+b 22=S 22T 22=7×22+122+3=315.答案:D6.(2015·广州一模)若S n 是等差数列{a n }的前n 项和,且S 8-S 3=20,则S 11=________. 解析:因为{a n }是等差数列,所以S 8-S 3=a 4+a 5+a 6+a 7+a 8=5a 6=20,所以a 6=4,所以S 11=11(a 1+a 11)2=11a 6=44.答案:447.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=a 2=1,{nS n +(n +2)a n }为等差数列,则{a n }的通项公式为a n =________.解析:设b n =nS n +(n +2)a n ,则b 1=1×S 1+(1+2)a 1=1×a 1+3a 1=4,b 2=2×S 2+(2+2)a 2=2×(a 1+a 2)+(2+2)a 2=8,所以等差数列{b n }的首项为4,公差为4,所以b n =4+(n -1)×4=4n ,即nS n +(n +2)a n =4n .当n ≥2时,S n -S n -1+⎝⎛⎭⎫1+2n a n -⎝⎛⎭⎫1+2n -1a n -1=0,所以2(n +1)n a n =n +1n -1a n -1,即2·a n n =a n -1n -1,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以12为公比,1为首项的等比数列,所以a n n =⎝⎛⎭⎫12n -1,所以a n=n2n -1. 答案:n2n -18.设等差数列{a n }满足公差d ∈N *,a n ∈N *,且数列{a n }中任意两项之和也是该数列的一项.若a 1=35,则d 的所有可能取值之和为________.解析:本题考查等差数列的通项公式.依题意得a n =a 1+(n -1)d ,a i +a j =2a 1+(i +j -2)d =a 1+(m -1)d (i ,j ,m ∈N *),即(m -i -j +1)d =a 1,kd =a 1=35(其中k ,d ∈N *),因此d 的所有可能取值是35的所有正约数,即分别是1,3,32,33,34,35,因此d 的所有可能取值之和为1-35×31-3=364. 答案:3649.已知{a n }是一个公差大于0的等差数列,且满足a 3a 6=55,a 2+a 7=16. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足:b 1=a 1且b n =a n +b n -1(n ≥2,n ∈N *),求数列{b n }的通项公式.解:(1)由题意得:⎩⎪⎨⎪⎧a 3a 6=55,a 3+a 6=a 2+a 7=16,∵公差d >0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 3=5,a 6=11,∴d =2,a n =2n -1.(2)∵b n =a n +b n -1(n ≥2,n ∈N *), ∴b n -b n -1=2n -1(n ≥2,n ∈N *).∵b n =(b n -b n -1)+(b n -1-b n -2)+…+(b 2-b 1)+b 1(n ≥2,n ∈N *),且b 1=a 1=1, ∴b n =2n -1+2n -3+…+3+1=n 2(n ≥2,n ∈N *). ∴b n =n 2(n ∈N *).10.(2015·南昌一模)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S 3=6,正项数列{b n }满足b 1·b 2·b 3·…·b n =2S n .(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)若λb n >a n 对n ∈N *均成立,求实数λ的取值范围. 解:(1)∵a 1=1,S 3=6,∴数列{a n }的公差d =1,a n =n .由题知,⎩⎪⎨⎪⎧b 1·b 2·b 3·…·b n =2S n ,①b 1·b 2·b 3·…·b n -1=2S n -1(n ≥2),② ①÷②得b n =2S n -S n -1=2a n =2n (n ≥2), 又b 1=2S 1=21=2,满足上式,故b n =2n . (2)λb n >a n 恒成立⇒λ>n2n 恒成立,设c n =n2n ,则c n +1c n =n +12n,当n ≥2时,c n <1,数列{c n }单调递减, ∴(c n )max =12,故λ>12.B 组 高考题型专练1.(2015·高考重庆卷)在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6=( ) A .-1 B .0 C .1D .6解析:由等差数列的性质知a 2+a 6=2a 4,所以a 6=2a 4-a 2=0,故选B. 答案:B2.(2015·高考全国卷Ⅰ)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和.若S 8=4S 4,则a 10=( )A.172 B.192 C .10D .12解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d .由题设知d =1,S 8=4S 4,所以8a 1+28=4(4a 1+6),解得a 1=12,所以a 10=12+9=192,选B.答案:B3.(2015·高考北京卷)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解析:若{a n }是递减的等差数列,则选项A ,B 都不一定正确.若{a n }为公差为0的等差数列,则选项D 不正确.对于C 选项,由条件可知{a n }为公差不为0的正项数列,由等差中项的性质得a 2=a 1+a 32,由基本不等式得a 1+a 32>a 1a 3,所以C 正确.答案:C4.(2015·高考安徽卷)已知数列{a n }中,a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),则数列{a n }的前9项和等于________.解析:因为a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),所以数列{a n }是首项为1、公差为12的等差数列,所以前9项和S 9=9+9×82×12=27. 答案:275.(2015·高考北京卷)已知等差数列{a n }满足a 1+a 2=10,a 4-a 3=2.(1)求{a n }的通项公式;(2)设等比数列{b n }满足b 2=a 3,b 3=a 7.问:b 6与数列{a n }的第几项相等? 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d . 因为a 4-a 3=2,所以d =2.又因为a 1+a 2=10,所以2a 1+d =10,故a 1=4. 所以a n =4+2(n -1)=2n +2(n =1,2,…).(2)设等比数列{b n }的公比为q .因为b 2=a 3=8,b 3=a 7=16,所以q =2,b 1=4.所以b 6=4×26-1=128. 由128=2n +2,得n =63.所以b 6与数列{a n }的第63项相等.6.(2015·高考重庆卷)已知等差数列{a n }满足a 3=2,前3项和S 3=92. (1)求{a n }的通项公式;(2)设等比数列{b n }满足b 1=a 1,b 4=a 15,求{b n }的前n 项和T n . 解:(1)设{a n }的公差为d ,则由已知条件得a 1+2d =2,3a 1+3×22d =92, 即a 1+2d =2,a 1+d =32, 解得a 1=1,d =12, 故通项公式为a n =1+n -12,即a n =n +12. (2)由(1)得b 1=1,b 4=a 15=15+12=8. 设{b n }的公比为q ,则q 3=b 4b 1=8,从而q =2,故{b n }的前n 项和T n =b 1(1-q n )1-q =1×(1-2n )1-2=2n -1.。

等差数列的前n项和练习-含答案

课时作业8 等差数列的前n 项和时间:45分钟 满分:100分课堂训练1.已知{a n }为等差数列,a 1=35,d =-2,S n =0,则n 等于( ) A .33 B .34 C .35 D .36【答案】 D【解析】 本题考查等差数列的前n 项和公式.由S n =na 1+n (n -1)2d =35n +n (n -1)2×(-2)=0,可以求出n =36.2.等差数列{a n }中,3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=24,则数列前13项的和是( )A .13B .26C .52D .156【答案】 B【解析】 3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=24⇒6a 4+6a 10=24⇒a 4+a 10=4⇒S 13=13(a 1+a 13)2=13(a 4+a 10)2=13×42=26.3.等差数列的前n 项和为S n ,S 10=20,S 20=50.则S 30=________. 【答案】 90【解析】 等差数列的片断数列和依次成等差数列. ∴S 10,S 20-S 10,S 30-S 20也成等差数列. ∴2(S 20-S 10)=(S 30-S 20)+S 10,解得S 30=90.4.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 12=84,S 20=460,求S 28. 【分析】 (1)应用基本量法列出关于a 1和d 的方程组,解出a 1和d ,进而求得S 28;(2)因为数列不是常数列,因此S n 是关于n 的一元二次函数且常数项为零.设S n =an 2+bn ,代入条件S 12=84,S 20=460,可得a 、b ,则可求S 28;(3)由S n =d 2n 2+n (a 1-d 2)得S n n =d 2n +(a 1-d2),故⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是一个等差数列,又2×20=12+28,∴2×S 2020=S 1212+S 2828,可求得S 28.【解析】 方法一:设{a n }的公差为d ,则S n =na 1+n (n -1)2d .由已知条件得:⎩⎪⎨⎪⎧12a 1+12×112d =84,20a 1+20×192d =460,整理得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+11d =14,2a 1+19d =46,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-15,d =4.所以S n =-15n +n (n -1)2×4=2n 2-17n ,所以S 28=2×282-17×28=1 092.方法二:设数列的前n 项和为S n ,则S n =an 2+bn . 因为S 12=84,S 20=460,所以⎩⎪⎨⎪⎧122a +12b =84,202a +20b =460,整理得⎩⎪⎨⎪⎧12a +b =7,20a +b =23.解之得a =2,b =-17,所以S n =2n 2-17n ,S 28=1 092. 方法三:∵{a n }为等差数列,所以S n =na 1+n (n -1)2d ,所以S n n =a 1-d 2+d2n ,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等差数列.因为12,20,28成等差数列, 所以S 1212,S 2020,S 2828成等差数列, 所以2×S 2020=S 1212+S 2828,解得S 28=1 092.【规律方法】 基本量法求出a 1和d 是解决此类问题的基本方法,应熟练掌握.根据等差数列的性质探寻其他解法,可以开阔思路,有时可以简化计算.课后作业一、选择题(每小题5分,共40分)1.已知等差数列{a n }中,a 2=7,a 4=15,则前10项的和S 10等于( )A .100B .210C .380D .400【答案】 B 【解析】 d =a 4-a 24-2=15-72=4,则a 1=3,所以S 10=210.2.在等差数列{a n }中,a 2+a 5=19,S 5=40,则a 10=( ) A .27 B .24 C .29 D .48【答案】 C【解析】 由已知⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+5d =19,5a 1+10d =40.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =3.∴a 10=2+9×3=29.3.数列{a n }的前n 项和为S n =n 2+2n -1,则这个数列一定是( )A .等差数列B .非等差数列C .常数列D .等差数列或常数列 【答案】 B【解析】 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+2n -1-[(n -1)2+2(n -1)-1]=2n +1,当n =1时a 1=S 1=2.∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n +1,n ≥2,这不是等差数列.4.设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若a 1=-11,a 4+a 6=-6,则当S n 取最小值时,n 等于( )A .6B .7C .8D .9【答案】 A【解析】 ⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-11,a 4+a 6=-6,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-11,d =2,∴S n =na 1+n (n -1)2d =-11n +n 2-n =n 2-12n .=(n -6)2-36. 即n =6时,S n 最小.5.一个只有有限项的等差数列,它的前5项的和为34,最后5项的和为146,所有项的和为234,则它的第7项等于( )A .22B .21C .19D .18【答案】 D【解析】 ∵a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=34,a n +a n -1+a n -2+a n -3+a n -4=146,∴5(a 1+a n )=180,a 1+a n =36,S n =n (a 1+a n )2=n ×362=234.∴n =13,S 13=13a 7=234.∴a 7=18.6.一个有11项的等差数列,奇数项之和为30,则它的中间项为( )A .8B .7C .6D .5【答案】 D 【解析】 S 奇=6a 1+6×52×2d =30,a 1+5d =5,S 偶=5a 2+5×42×2d =5(a 1+5d )=25,a 中=S 奇-S 偶=30-25=5.7.若两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别是S n ,T n ,已知S nT n=7n n +3,则a 5b 5等于( ) A .7 B.23 C.278 D.214【答案】 D【解析】 a 5b 5=2a 52b 5=a 1+a 9b 1+b 9=92(a 1+a 9)92(b 1+b 9)=S 9T 9=214.8.已知数列{a n }中,a 1=-60,a n +1=a n +3,则|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|等于( )A .445B .765C .1 080D .1 305【答案】 B【解析】 a n +1-a n =3,∴{a n }为等差数列. ∴a n =-60+(n -1)×3,即a n =3n -63.∴a n =0时,n =21,a n >0时,n >21,a n <0时,n <21.S ′30=|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|=-a 1-a 2-a 3-…-a 21+a 22+a 23+…+a 30 =-2(a 1+a 2+…+a 21)+S 30 =-2S 21+S 30 =765.二、填空题(每小题10分,共20分)9.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 6=S 3=12,则数列的通项公式a n =________.【答案】 2n【解析】 设等差数列{a n }的公差d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =12a 1+d =4,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2d =2,∴a n =2n .10.等差数列共有2n +1项,所有奇数项之和为132,所有偶数项之和为120,则n 等于________.【答案】 10【解析】 ∵等差数列共有2n +1项,∴S 奇-S 偶=a n +1=S 2n +12n +1.即132-120=132+1202n +1,求得n =10.【规律方法】 利用了等差数列前n 项和的性质,比较简捷. 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.在等差数列{a n }中,(1)已知a 6=10,S 5=5,求a 8和S 8; (2)若a 1=1,a n =-512,S n =-1 022,求d .【分析】 在等差数列中,五个重要的量,只要已知三个量,就可求出其他两个量,其中a 1和d 是两个最基本量,利用通项公式和前n 项和公式,先求出a 1和d ,然后再求前n 项和或特别的项.【解析】 (1)∵a 6=10,S 5=5,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =10,5a 1+10d =5.解方程组,得a 1=-5,d =3, ∴a 8=a 6+2d =10+2×3=16, S 8=8(a 1+a 8)2=44.(2)由S n =n (a 1+a n )2=n (-512+1)2=-1 022,解得n =4.又由a n =a 1+(n -1)d , 即-512=1+(4-1)d , 解得d =-171.【规律方法】 一般地,等差数列的五个基本量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知道其中任意三个量可建立方程组,求出另外两个量,即“知三求二”.我们求解这类问题的通性通法,是先列方程组求出基本量a 1和d ,然后再用公式求出其他的量.12.已知等差数列{a n },且满足a n =40-4n ,求前多少项的和最大,最大值为多少?【解析】 方法一:(二次函数法)∵a n =40-4n ,∴a 1=40-4=36,∴S n =(a 1+a n )n 2=36+40-4n 2·n =-2n 2+38n=-2[n 2-19n +(192)2]+1922=-2(n -192)2+1922.令n -192=0,则n =192=9.5,且n ∈N +,∴当n =9或n =10时,S n 最大,∴S n 的最大值为S 9=S 10=-2(10-192)2+1922=180.方法二:(图象法)∵a n =40-4n ,∴a 1=40-4=36,a 2=40-4×2=32,∴d =32-36=-4,S n =na 1+n (n -1)2d =36n +n (n -1)2·(-4)=-2n 2+38n ,点(n ,S n )在二次函数y =-2x 2+38x 的图象上,S n 有最大值,其对称轴为x =-382×(-2)=192=9.5,∴当n =10或9时,S n 最大.∴S n 的最大值为S 9=S 10=-2×102+38×10=180.方法三:(通项法)∵a n =40-4n ,∴a 1=40-4=36,a 2=40-4×2=32,∴d =32-36=-4<0,数列{a n }为递减数列.令⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0,a n +1≤0,有⎩⎪⎨⎪⎧40-4n ≥0,40-4(n +1)≤0,∴⎩⎪⎨⎪⎧n ≤10,n ≥9,即9≤n ≤10.当n =9或n =10时,S n 最大. ∴S n 的最大值为S 9=S 10=a 1+a 102×10=36+02×10=180.【规律方法】 对于方法一,一定要强调n ∈N +,也就是说用函数式求最值,不能忽略定义域,另外,三种方法中都得出n =9或n =10,需注意a m =0时,S m -1=S m 同为S n 的最值.欢迎您的下载,资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习课件等等打造全网一站式需求。

高考数学一轮强化训练 5.2等差数列及其前n项和 文 新人教A版

高考数学一轮强化训练 5.2等差数列及其前n 项和 文 新人教A 版1.等差数列{n a }的前n 项为为n S ,且3164S a =,=,则公差d 等于( )A.1B.53C.2D.3 答案:C 解析:∵31336()2S a a ==+且31124a a d a =+,=, ∴d=2.故选C.2.已知{n a }为等差数列,且743210a a a -=-,=,则公差d 等于( )A.-2B.12-C.12D.2 答案:B解析:7433242()21a a a d a d d -=+-+==-,解得12d =-. 3.如果等差数列{n a }中34512a a a ,++=,那么1a +2a +…+7a 等于( ) A.14B.21C.28D.35答案:C解析:345443124a a a a a ++==,=, ∴12a a ++…747()177282a a a a ++===. 4.设等差数列{n a }的前n 项和为n S ,若972S =,则2a +49a a += . 答案:24解析:∵{n a }是等差数列,由972S =,得959S a =,5a =8,∴24929456()()a a a a a a a a ++=++=++4a =5324a =. 5.在等差数列{n a }中35276a a a ,=,=+,则6a = .答案:13 解析:设等差数列{n a }的公差为d,则由已知得 1112746a d a d a d +=,⎧⎨+=++.⎩ 解得 132a d =,⎧⎨=.⎩所以61a a =+5d=13.6.已知曲线C:xy-4x+4=0,数列{n a }的首项14a =,且当2n ≥时,点1()n n a a -,恒在曲线C 上,且n b =12a n,-试判断数列{n b }是否是等差数列?并说明理由. 解:∵当2n ≥时,点1()n n a a -,恒在曲线C 上,∴11440n n n a a a ---+=.由12n b a n=-得: 当2n ≥时111122422111a a n nb b n n a a a a a a n n n n n n --,-=-=-----+--- 11142244222111a a a a n n n n a a a a a n n n n n ----===---+--+---.∴数列{n b }是公差为12-的等差数列.题组一 等差数列的基本运算1.在等差数列{n a }中,已知12411039n a a a a =,+=,=,则n 等于( )A.19B.20C.21D.22答案:B解析:∵2411310a a a d a d +=+++=,∴d=2.由1(1)n a a n d =+-=39,解得n=20.2.等差数列{n a }的公差不为零,首项121a a =,是1a 和5a 的等比中项,则数列的前10项和是( )A.90B.100C.145D.190 答案:B 解析:设公差为d,则2(1)1(14)d d +=⋅+.因为0d ≠,解得d=2,∴10100S =.3.等差数列{n a }的前n 项和为n S ,且53655S S -=,则4a = .答案:13解析:∵513151033S a d S a d =+,=+,∴5311653060(1515)S S a d a d -=+-+=115a +144515(3)155d a d a =+==, ∴413a =. 4.已知数列{n a }是等差数列3410118a a a ,=,+=,则首项1a = .答案:-3解析:∵41033()(7)28a a a d a d d +=+++=+=18,∴d=2.∴1323a a d =-=-.另解,∵7410218a a a =+=,∴79a =.∴公差137391223734a a d a a d --===,=-=--. 题组二 等差数列性质的应用5.等差数列{n a }的前n 项和为n S ,若2812a a +=,则9S 等于( )A.54B.45C.36D.27答案:A 解析:99()9()19285422a a a a S ++===. 6.已知等差数列{n a }的前n 项和为n S ,若4518a a =-,则8S 等于( )A.68B.72C.54D.90答案:B解析:∵4518a a =-,∴4518a a +=.∴88()8()18457222a a a a S ++===. 7.已知{n a }是等差数列67782028a a a a ,+=,+=,则该数列前13项和13S 等于( )A.156B.132C.110D.100答案:A解析:由67782028a a a a +=,+=知7448a =,∴712a =,故13713156S a ==,选A.8.已知{n a }是等差数列451555a S ,=,=,则过点34(3)(4)P a Q a ,,,的直线的斜率为( )A.4B.14C.-4D.-14 答案:A 解析:∵{n a }是等差数列451555a S ,=,=,∴153********a a a a +=,=,=. ∴43443PQ a a k -==,-选A. 9.若等差数列{n a }的前5项和525S =,且23a =,则7a 等于( )A.12B.13C.14D.15 答案:B解析:535S a =,∴35a =,∴d=2.∴773213a =+⨯=,故选B.10.设等差数列{n a }的前n 项和为n S ,若981S =,则2a +58a a += .答案:27 解析:∵99()9()19288122a a a a S ++===, ∴285218a a a +==.即2585327a a a a ++==.题组三 证明数列是等差数列11.已知数列{n a }和{n b }满足1121(1)1n n n n n a a a a b a +=,-=-,=-.求数列{n b }的通项公式.解:由1n n b a =-得1n n a b =+代入11(1)n n n a a a +-=-得1(1)n n n b b b +=+,整理得11n n n n b b b b ++-=,∵0(n b ≠否则1n a =,与12a =矛盾),从而得1111b b n n-=,+ ∵1111b a =-=, ∴数列{1n b }是首项为1,公差为1的等差数列. ∴1n b n =,即1n b n=. 12.已知{n a }是以a 为首项,q 为公比的等比数列n S ,为它的前n 项和.(1)当134S S S ,,成等差数列时,求q 的值;(2)当m n l S S S ,,成等差数列时,求证:对任意自然数m k n k l k k a a a +++,,,也成等差数列.解:(1)由已知1n n a aq -,=,因此13(1S a S a =,=+2q q +234)(1)S a q q q ,=+++. 当134S S S ,,成等差数列时1432S S S ,+=,可得32aq aq aq =+.化简得210q q --=.解得15q ±=. (2)证明:若q=1,则{n a }的每项n a a =,此时m k a +、n k a +、l k a +显然成等差数列. 若1q ≠,由m n l S S S ,,成等差数列可得m S +l S =2n S ,即(1)(1)2(1)111m l n a q a q a q q q q ---+=---. 整理得2m l n q q q +=.因此11()22k m l n k m k l k n k a a aq q q aqa -+-+++,+=+==. 所以m k a +,、n k a +、l k a +也成等差数列.高考资源网( )您身边的高考专家。

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1.等差数列{n a }的前n 项为为n S ,且3164S a =,=,则公差d 等于( ) A.1 B.53
C.2
D.3
答案:C
解析:∵31336()2
S a a ==+且31124a a d a =+,=,
∴d=2.故选C.
2.已知{n a }为等差数列,且743210a a a -=-,=,则公差d 等于( ) A.-2 B.12
-
C.12
D.2
答案:B
解析:7433242()21a a a d a d d -=+-+==-,解得12
d =-.
3.如果等差数列{n a }中34512a a a ,++=,那么1a +2a +7a 等于( )
A.14
B.21
C.28
D.35
答案:C
解析:345443124a a a a a ++==,=,
∴12a a ++…747()
177282
a a a a ++===. 4.设等差数列{n a }的前n 项和为n S ,若972S =,则2a +49a a += . 答案:24
解析:∵{n a }是等差数列,由972S =,得959S a =,5a =8, ∴24929456()()a a a a a a a a ++=++=++
4a =5324a =.
5.在等差数列{n a }中35276a a a ,=,=+,则6a = . 答案:13
解析:设等差数列{n a }的公差为d,则由已知得 1112746a d a d a d +=,
⎧⎨
+=++.⎩ 解得
132a d =,
⎧⎨
=.
⎩ 所以61a a =
+
6.已知曲线C:xy-4x+4=0,数列{n a }的首项14a =,且当
2n ≥时,点1()n n a a -,恒在曲线C 上,
且n b =
12a
n
,-试判断数列{n
b }是否是等差数列?并说明理由.
解:∵当2n ≥时,点1()n n a a -,恒在曲线C 上, ∴11440n n n a a a ---+=. 由12n b a
n
=
-得: 当2n ≥时111122422111a a n n b b n n a a a a a a
n n n n n n --,-=-=
-----+--- 11142244222
111
a a a a
n n n n a a a a a n n n n n ----==
=---+--+---. ∴数列{n b }是公差为12
-的等差数列.
题组一 等差数列的基本运算
1.在等差数列{n a }中,已知12411039n a a a a =,+=,=,则n 等于( ) A.19 B.20 C.21 D .22
答案:B
解析:∵2411310a a a d a d +=+++=,∴d=2. 由1(1)n a a n d =+-=39,解得n=20.
2.等差数列{n a }的公差不为零,首项121a a =,是1a 和5a 的等比中项,则数列的前10项和是( ) A.90 B.100
C.145
D.190
答案:B
解析:设公差为d,则2
(1)1(14)d d +=⋅+. 因为0d ≠,解得d=2,∴10100S =.
3.等差数列{n a }的前n 项和为n S ,且53655S S -=,则4a = . 答案:13
解析:∵513151033S a d S a d =+,=+, ∴5311653060(1515)S S a d a d -=+-+=
115a +144515(3)155d a d a =+==,
∴413
a =.
4.已知数列{n a }是等差数列3410118a a a ,=,+=,则首项1a = . 答案:-3
解析:∵41033()(7)28a a a d a d d +=+++=+=18, ∴d=2.
∴1323a a d =-=-.
另解,∵7410218a a a =+=,∴79a =.
∴公差13
7391223734
a a
d a a d --===,=-=--. 题组二 等差数列性质的应用
5.等差数列{n a }的前n 项和为n S ,若2812a a +=,则9S 等于( ) A.54
B.45
C.36
D.27
答案:A
解析:99()9()19285422
a a a a S ++=
==. 6.已知等差数列{n a }的前n 项和为n S ,若4518a a =-,则8S 等于( ) A.68
B.72
C.54
D.90
答案:B
解析:∵4518a a =-,∴4518a a +=.
∴88()8()18457222
a a a a S ++=
==. 7.已知{n a }是等差数列67782028a a a a ,+=,+=,则该数列前13项和13S 等于( ) A.156
B.132
C.110
D.100
答案:A
解析:由67782028a a a a +=,+=知7448a =,∴712a =,故13713156S a ==,选A. 8.已知{n a }是等差数列451555a S ,=,=,则过点34(3)(4)P a Q a ,,,的直线的斜率为( ) A.4 B.14
C.-4
D.-14
答案:A
解析:∵{n a }是等差数列451555a S ,=,=, ∴153********a a a a +=,=,=.
∴43443
PQ
a a
k -==,-选A.
9.若等差数列{n a }的前5项和525S =,且23a =,则7a 等于( ) A.12 B.13 C.14 D.15
答案:B
解析:535S a =,∴35a =,∴d=2. ∴773213a =+⨯=,故选B.
10.设等差数列{n a }的前n 项和为n S ,若981S =,则2a +58a a += .
答案:27
解析:∵99()9()19288122
a a a a S ++=
==, ∴285218a a a +==. 即2585327a a a a ++==. 题组三 证明数列是等差数列
11.已知数列{n a }和{n b }满足1121(1)1n n n n n a a a a b a +=,-=-,=-.求数列{n b }的通项公式. 解:由1n n b a =-得1n n a b =+代入11(1)n n n a a a +-=-得1(1)n n n b b b +=+, 整理得11n n n n b b b b ++-=,
∵0(n b ≠否则1n a =,与12a =矛盾), 从而得
1
111b b n n
-=,+
∵1111b a =-=,
∴数列{1n
b }是首项为1,公差为1的等差数列.
∴1n b n
=,即1n b n
=.
12.已知{n a }是以a 为首项,q 为公比的等比数列n S ,为它的前n 项和. (1)当134S S S ,,成等差数列时,求q 的值;
(2)当m n l S S S ,,成等差数列时,求证:对任意自然数m k n k l k k a a a +++,,,也成等差数列.
解:(1)由已知1
n n a aq -,=,因此13(1S a S a =,=+
2
q q +234)(1)S a q q q ,=+++.
当134S S S ,,成等差数列时1432S S S ,+=,可得3
2
aq aq aq =+. 化简得2
10q q --=.
解得q =
(2)证明:若q=1,则{n a }的每项n a a =,此时m k a +、n k a +、l k a +显然成等差数列. 若1q ≠,由m n l S S S ,,成等差数列可得m S +l S =2n S ,
即(1)(1)2(1)111
m l n a q a q a q q q q ---+=
---. 整理得2m l n
q q q +=.
因此11
()22k m l n k m k l k n k a a aq q q aq
a -+-+++,+=+==. 所以m k a +,、n k a +、l k a +也成等差数列。

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