高三数学等差数列试题答案及解析
高三数学数列试题答案及解析

高三数学数列试题答案及解析1.对于正项数列,定义为的“光阴”值,现知某数列的“光阴”值为,则数列的通项公式为________【答案】【解析】由题意,,,所以,则时,,两式相减得,,也适合此式,故.【考点】新定义与数列的通项公式.2.已知数列的通项公式an= (n∈N*),求数列前30项中的最大项和最小项.【答案】最大项为a10,最小项为a9【解析】∵an =1+,∴当n≤9时,an随着n的增大越来越小且小于1,当10≤n≤30时,a n 随着n的增大越来越小且大于1,∴前30项中最大项为a10,最小项为a9.3.(本小题满分12分)已知数列的前项和是,且.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)设,求适合方程的的值.(Ⅲ)记,是否存在实数M,使得对一切恒成立,若存在,请求出M 的最小值;若不存在,请说明理由。
【答案】,2/9【解析】19. 解:(Ⅰ)当时,,由,得.当时,,,∴,即.∴.∴是以为首项,为公比的等比数列.故.………………6分(Ⅱ),,………………8分………10分解方程,得………………12分(2)解法一:,由错误!不能通过编辑域代码创建对象。
,当,又故存在实数M,使得对一切M的最小值为2/9。
4.把数列的所有项按照从大到小的原则写成如题15图所示的数表,其中的第行有个数,第行的第个数(从左数起)记为则_____________.【答案】【解析】略5.设等差数列的前项和为,若,,则()A.63B.45C.36D.27【答案】B【解析】在等差数列中,成等差数列。
因为,,所以。
故选B。
【考点】等差数列的性质点评:在等差数列中,成等差数列。
6.(本小题满分14分)已知曲线.从点向曲线引斜率为的切线,切点为。
(1)求数列的通项公式;(2)证明:。
【答案】(1);(2)证明见解析。
【解析】(1)设直线:,联立得:,则,∴(舍去),即,∴(2)证明:∵∴由于,可令函数,则,令,得,给定区间,则有,则函数在上单调递减,∴,即在恒成立,又,则有,即。
2023高考数学----等差等比数列的交汇问题规律方法与典型例题讲解

2023高考数学----等差等比数列的交汇问题规律方法与典型例题讲解【规律方法】在解决等差、等比数列综合问题时,要充分利用基本公式、性质以及它们之间的转化关系,在求解过程中要树立“目标意识”,“需要什么,就求什么”,并适时地采用“巧用性质,整体考虑”的方法.可以达到减少运算量的目的.【典型例题】例1.(2022·河南·一模(理))已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,()121n n a S n *+=+∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)在n a 和1n a +之间插入n 个数,使这2n +个数组成一个公差为n d 的等差数列,在数列{}n d 中是否存在3项,,m k p d d d (其中,,m k p 是公差不为0的等差数列)成等比数列?若存在,求出这3项;若不存在,请说明理由.【解析】(1)当2n ≥时,由121n n a S +=+得:121n n a S −=+,11222n n n n n a a S S a +−∴−=−=,则13n n a a +=,{}n a 为等比数列,∴等比数列{}n a 的公比为3;当1n =时,2112121a S a =+=+,11321a a ∴=+,解得:11a =,()13n n a n −*∴=∈N(2)假设存在满足题意的3项,由(1)得:13nn a +=,又()11n n n a a n d +=++,1113323111n n n n n n a a d n n n −−+−−⋅∴===+++; ,,m k p d d d 成等比数列,2km p d d d ∴=⋅,即()()()2211224323234311111k m p m p m p m p k −−−+−⋅⋅⋅⋅=⋅=+++++, ,,m k p 成等差数列,2k m p ∴=+,()()()2224343111m p m p m p k +−+−⋅⋅∴=+++,()()()2111121k m p mp m p mp k ∴+=++=+++=++,整理可得:2k mp =,又222m p k +⎛⎫= ⎪⎝⎭,222224m p m mp p mp +++⎛⎫∴== ⎪⎝⎭, 即()20m p −=,解得:m p =,则m p k ==,与已知中,,m k p 是公差不为0的等差数列相矛盾,∴假设错误,即不存在满足题意的3项.例2.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,()12,2(1)N n n a n a n S n *=⋅=+⋅∈. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)判断数列231⎧⎫−⎨⎬+⎩⎭n n a n 中是否存在成等差数列的三项,并证明你的结论. 【解析】(1)N n *∈,2(1)n n n a n S ⋅=+⋅,则当2n ≥时,()12(1)−⋅−=+⋅n n n n S S n S ,即121−=⋅−n n S Sn n ,而121S =,因此,数列{}n S n 是公比为2的等比数列,则11221n n n S S n −=⋅=,即2n n S n =⋅,所以1(1)(1)22−+⋅==+⋅n nn n S a n n. (2)记231=−+nn n b a n ,由(1)知,123(1)2321−=−⋅+=−+n n n n n b n n ,不妨假设存在,,()<<m n p b b b m n p 三项成等差数列,则()2323232−=−+−n n m m p p ,因为(),,N m n p m n p *<<∈,所以1+≤n p ,令()()32N nnf n n *=−∈,则3()212⎡⎤⎛⎫=−⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦n nf n ,于是有()f n 对N n *∈是递增的,则()(1)≥+f p f n ,即113232++−≥−p p n n ,因此()1123232323232++−=−+−≥−+−n n m m p p m m n n ,即332n m m −≥−,其左边为负数,右边为正数,矛盾,所以数列231⎧⎫−⎨⎬+⎩⎭n n a n 中不存在成等差数列的三项. 例3.(2022·福建省福州华侨中学高三阶段练习)已知在正项等比数列{}n a 中13213,,22a a a 成等差数列,则2022202120202019a a a a +=+__________.【答案】9【解析】设正项等比数列{}n a 的公比为q ,则0q >,因为13213,,22a a a 成等差数列,所以31212322a a a ⨯=+,即211132a q a a q =+,又10a >,2230q q ∴−−=所以3q =或1q =−(不符合题意,舍去).所以20212020322202220211120192018202020191191a a a q a q q q q a a a q a q q ++===+=+++, 故答案为:9.例4.(2022·湖北·高三期中)已知{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,n S 是数列{}n a 的前n 项和,1111S =,573b b =,则6326log a b =______. 【答案】−1【解析】因为{}n a 是等差数列,且n S 是数列{}n a 的前n 项和,所以()1111161111112a a S a +===,解得61a =,因为{}n b 是等比数列,所以25763b b b ==,则633261log log 13a b ==−. 故答案为:1−.例5.(2022·河南省淮阳中学模拟预测(理))已知等差数列{}n a 的前n 项利为n S ,若9S ,5a ,1成等比数列,且20400S ≥,则{}n a 的公差d 的取值范围为______. 【答案】[)2,+∞【解析】因为9S ,5a ,1成等比数列,所以()192595992a a a S a +===,所以59a =,即149a d +=,即194a d =−.由20400S ≥,得()1201902094190400a d d d +=⨯−+≥,解得2d ≥,即{}n a 的公差d 的取值范围为[)2,+∞. 故答案为:[)2,+∞.例6.(2022·上海·华东师范大学第一附属中学高三阶段练习)已知等差数列{}n a 的公差d 不为零,等比数列{}n b 的公比q 是小于1的正有理数.若1a d =,21b d =,且222123123a a ab b b ++++是正整数,则q 的值可以是______. 【答案】12【解析】由题意知:{}n a 是首项为d ,公差为d ,且0d ≠的等差数列,{}n b 是首项为2d ,公比为q ,且01q <<的等比数列,∴()()()2222222123222222212323141411d d d a a a d b b b d d q d q q q d q q ++++===++++++++, 要使222123123a a ab b b ++++为正整数,即2141q q ++为正整数,∵01q <<,201q <<,∴2113q q <++<,设2141q q n ++=,()0n >,即1413n <<,即14143n <<, 又∵21414141n q q n==++,∴n 为正整数,则满足范围的n 的值有:5,6,7,8,9,10,11,12,13, 又221314124q q q n ⎛⎫++=++= ⎪⎝⎭,即111222q =−=−=−又由题意知:01q <<,且为有理数,∴12q =−8n =时,满足题意,此时:111112222q =−−−+=.故答案为:12.例7.(2022·贵州·顶效开发区顶兴学校高三期中(理))对于集合A ,B ,定义集合{|}A B x x A x B −=∈∉且. 己知等差数列{}n a 和正项等比数列{}n b 满足14a =,12b =,212n n n b b b ++=+,332a b =+.设数列{}n a 和{}n b 中的所有项分别构成集合A ,B ,将集合A B −的所有元素按从小到大依次排列构成一个新数列{}n c ,则数列{}n c 的前30项和30S =_________. 【答案】1632【解析】{}n b 为正项等比数列,则2221222n n n n n n b b b b q b q b q q ++=+⇒=+⇒=+,解得2q =或1q =−(舍),∴1122n nn b b −==;{}n a 为等差数列,则331222a a d =+=+,∴3d =,∴()41331n a n n =+−⋅=+.由231,*nn m b a m n m =⇒=+∈N 、,可得当2468n =、、、时,152185m =、、、, 故数列{}n c 的前30项包含数列{}n a 前33项除去数列{}n b 第2、4、6项,()3043331334166416322S +⨯+⨯=−−−=.故答案为:1632例8.(2022·全国·模拟预测(文))设数列{}n a ,{}n b 满足2n n a =,38n b n =−,则它们的公共项由小到大排列后组成新数列{}n c .在k c 和()1N*k c k +∈中插入k 个数构成一个新数列{}n e :1c ,1,2c ,3,5,3c ,7,9,11,4c ,…,插入的所有数构成首项为1,公差为2的等差数列,则数列{}n e 的前20项和20T =______. 【答案】1589【解析】2nn a =,∴数列{}n a 是以2首项,公比为2的等比数列,12a ∴=,24a =,38a =,416a =,因为38n b n =−,所以15b =−,22b =−,31b =,44b = 知1a 显然不是数列{}n b 中的项.424a b ==,2a ∴是数列{}n b 中的第4项,设2kk a =是数列{}n b 中的第m 项,则238(k m k =−、*N )m ∈.112222(38)616k k k a m m ++==⨯=−=−, 1k a +∴不是数列{}n b 中的项.222424(38)3(48)8k k k a m m ++==⨯=−=−−,2k a +∴是数列{}n b 中的项.21c a ∴=,42c a =,63c a =,⋯,2n n c a =,∴数列{}n c 的通项公式是224n n n c ==.因为12345520+++++=,所以{}n e 的前20项包括n c 的前5项,以及21n −的前15项,所以 1234520444441329T =++++++++()()5414129151589142−+⨯=+=−故答案为:1589.。
高三数学试题及解析答案

高三数学试题及解析答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 下列函数中,哪一个是奇函数?A. f(x) = x^2B. f(x) = |x|C. f(x) = sin(x)D. f(x) = cos(x)解析:奇函数满足f(-x) = -f(x)的性质。
选项A是偶函数,选项B是偶函数,选项D是偶函数,只有选项C满足奇函数的定义。
因此,正确答案是C。
2. 已知等差数列{an}的首项a1=2,公差d=3,求第5项a5的值。
解析:等差数列的通项公式为an = a1 + (n-1)d。
将已知条件代入公式,得到a5 = 2 + (5-1)×3 = 2 + 12 = 14。
3. 计算下列积分:∫(3x^2 - 2x + 1)dx解析:根据积分的基本公式,我们可以计算出:∫(3x^2 - 2x + 1)dx = x^3 - x^2 + x + C4. 已知圆的方程为(x-3)^2 + (y-4)^2 = 25,求圆心坐标和半径。
解析:圆的标准方程为(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2,其中(a, b)是圆心坐标,r是半径。
根据题目给出的方程,圆心坐标为(3, 4),半径为5。
二、填空题(每题4分,共12分)1. 若sinθ = 3/5,且θ为锐角,求cosθ的值。
答案:根据勾股定理,cosθ = √(1 - sin²θ) = √(1 -(3/5)²) = 4/5。
2. 已知函数f(x) = x^3 - 2x^2 + 3x - 4,求f(2)的值。
答案:将x=2代入函数f(x),得到f(2) = 2³ - 2×2² + 3×2- 4 = 8 - 8 + 6 - 4 = 2。
3. 求方程2x + 5 = 7x - 3的解。
答案:将方程化简,得到5x = 8,解得x = 8/5。
三、解答题(每题18分,共54分)1. 解不等式:|x - 3| < 2。
高三数学理科等比数列和等差数列例题解析试题

高三数学理科等比数列和等差数列例题解析一. 本周教学内容:等比数列和等差数列 二. 重点、难点: 1. 等差数列〔1〕定义:d a a n n +=+1 *N n ∈〔2〕关键量:d a ,1〔3〕通项公式:d n a a n )1(1-+= d m n a a m n )(-+= 〔4〕前n 项和:n a a d n n na S n n ⋅+=-+=)(21)1(2111 〔5〕① 假设q p n m +=+ ∴ q p n m a a a a +=+② }{q pa n +成等差数列③ }{)1(n k kn S S -- N k ∈,1>k 成等差数列 ④ ),0(+∞∈α na α成等比数列⑤ 任意两数b a ,有等差中项2ba + 2. 等比数列 〔1〕定义:)0(1≠=+q q a a nn 〔2〕关键量:1a ,q〔3〕通项:11-=n n q a a〔4〕前n 项和:⎪⎩⎪⎨⎧≠--==11)1(111q q q a q na S n n〔5〕假设q p n m +=+,那么q p n m a a a a ⋅=⋅ }{n pa )0(≠p 成等比数列n n n n n S S S S S 232,,--成等比数列0>n a ,}{log n a a 0(>a 且)1≠a 成等差数列〔6〕任意同号实数b a ,,有等比中项ab ±【典型例题】[例1] 等差数列}{n a 中,35=n S ,11=n a ,2=d ,求1a解:⎪⎩⎪⎨⎧⋅-+==⋅-+==2)1(21352)1(1111n n na S n a a n n ⎩⎨⎧==⇒351a n 或者⎩⎨⎧-==171a n[例2] 等差数列}{n a 中,p S k =,q S k =2,那么=k S 3解:k k k k k S S S S S 232,,--成等差数列,k k k k k S S S S S 232)(2-+=- ∴ )(33p q S k -=[例3] 等差数列}{n a 一共12+k 项,所有项之和323,其中奇数项和为171,求=+1k a ,=k解:171323171)(21)1()(2122121-=⋅++⋅+=+k a a k a a S S k k 偶奇 ∴ 81521711=⇒=+k k k ∴ 19172171719==+=S a a a ∴ ⎩⎨⎧==1989a k[例4] 等差数列}{n a ,}{n b 前n 项和为n S ,n T ,且2325++=n n T S n n ,求=∞→nn n b a lim解:16310)12)((21)12()(211212121121121121--==-+-⋅+=++=------n n T S n b b n a a b b a a b a n n n n n n n n ∴ 35610lim==∞→nn n b a212111)1()1(lim limd d d n b d n a b a n n n n =-+-+=∞→∞→212121112121)1(21)1(21lim lim d d d d d n n nb d n n na T S n n n n ==-+-+=∞→∞→[例5] 数列}{n a ,213=S ,246=S 〔1〕n n a a a S +++= 21,求n S 的最大值。
高考数学二轮复习专题4数列第1讲等差数列与等比数列理

第1讲等差数列与等比数列等差、等比数列的基本运算1.(2015新课标全国卷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S8=4S4,则a10等于( B )(A)(B)(C)10 (D)12解析:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d.由题设知d=1,S8=4S4,所以8a1+28=4(4a1+6),解得a1=,所以a10=+9=,选B.2.(2015辽宁省锦州市质量检测(一))已知各项不为0的等差数列{a n}满足a4-2+3a8=0,数列{b n}是等比数列,且b7=a7,则b2b8b11等于( D )(A)1 (B)2 (C)4 (D)8解析:因为a4-2+3a8=0,所以a1+3d-2+3(a1+7d)=0,所以4(a1+6d)-2=0,即4a7-2=0,又a7≠0,所以a7=2,所以b7=2,所以b2b8b11=b1q·b1q7·b1q10=(b1q6)3==8.故选D.3.(2015河南郑州第二次质量预测)设等比数列{a n}的前n项和为S n,若27a3-a6=0,则= .解析:设等比数列公比为q(q≠1),因为27a3-a6=0,所以27a3-a3q3=0,所以q3=27,q=3,所以====28.答案:28等差、等比数列的性质及应用4.(2015河南省六市第二次联考)已知数列{a n}为等比数列,若a4+a6=10,则a7(a1+2a3)+a3a9的值为( C )(A)10 (B)20 (C)100 (D)200解析:a7(a1+2a3)+a3a9=a1a7+2a3a7+a3a9=+2a4a6+=(a4+a6)2=102=100.故选C.5.设等比数列{a n}中,前n项和为S n,已知S3=8,S6=7,则a7+a8+a9等于( A )(A)(B)-(C)(D)解析:因为a7+a8+a9=S9-S6,在等比数列中S3,S6-S3,S9-S6也成等比数列,即8,-1,S9-S6成等比数列,所以有8(S9-S6)=1,即S9-S6=.故选A.6.(2015新课标全国卷Ⅱ)已知等比数列{a n}满足a1=,a3a5=4(a4-1),则a2等于( C )(A)2 (B)1 (C)(D)解析:法一根据等比数列的性质,结合已知条件求出a4,q后求解.因为a3a5=,a3a5=4(a4-1),所以=4(a4-1),所以-4a4+4=0,所以a4=2.又因为q3===8,所以q=2,所以a2=a1q=×2=.故选C.法二直接利用等比数列的通项公式,结合已知条件求出q后求解.因为a3a5=4(a4-1),所以a1q2·a1q4=4(a1q3-1),将a1=代入上式并整理,得q6-16q3+64=0,解得q=2,所以a2=a1q=.故选C.7.(2015哈师大附中、东北师大附中、辽宁实验中学第一次联合模拟)设S n是公差不为零的等差数列{a n}的前n项和,且a1>0,若S5=S9,则当S n最大时,n等于( B )(A)6 (B)7 (C)8 (D)9解析:依题意得S9-S5=a6+a7+a8+a9=0,所以2(a7+a8)=0,所以a7+a8=0,又a1>0,所以该等差数列的前7项为正数,从第8项开始为负数.所以当S n最大时,n=7.故选B.8.(2015东北三校第一次联合模拟)若等差数列{a n}中,满足a4+a6+a2010+a2012=8,则S2015= .解析:因为a4+a6+a2010+a2012=8,所以2(a4+a2012)=8,所以a4+a2012=4.所以S2015===4030.答案:4030等差、等比数列的综合问题9.(2015甘肃二诊)设等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足S17>0,S18<0,则,,…,中最大的项为( C )(A)(B)(C)(D)解析:因为S17==17a9>0,S18==9(a10+a9)<0,所以a9>0,a10+a9<0,所以a10<0.所以等差数列为递减数列,则a1,a2,…,a9为正,a10,a11,…为负,S1,S2,…,S17为正,S18,S19,…为负,所以>0,>0,…,>0,<0,<0,…,<0,又S1<S2<…<S9,a1>a2>…>a9,所以,,…,中最大的项为.故选C.10.(2014辽宁卷)设等差数列{a n}的公差为d,若数列{}为递减数列,则( C )(A)d<0 (B)d>0(C)a1d<0 (D)a1d>0解析:因为数列{}为递减数列,a1a n=a1[a1+(n-1)d]=a1dn+a1(a1-d),等式右边为关于n的一次函数,所以a1d<0.11.(2015兰州高三诊断)在等比数列{a n}中,已知a1=2,a4=16.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若a3,a5分别为等差数列{b n}的第3项和第5项,试求数列{b n}的前n项和S n.解:(1)因为{a n}为等比数列,所以=q3=8;所以q=2.所以a n=2·2n-1=2n.(2)b3=a3=23=8,b5=a5=25=32,又因为{b n}为等差数列,所以b5-b3=24=2d,所以d=12,b1=a3-2d=-16,所以S n=-16n+×12=6n2-22n.一、选择题1.(2015云南第二次检测)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若a1∶a2=1∶2,则S1∶S3等于( D )(A)1∶3 (B)1∶4 (C)1∶5 (D)1∶6解析:S1∶S3=a1∶(a1+a2+a3)=a1∶3a2,又a1∶a2=1∶2,所以S1∶S3=1∶6.故选D.2.(2015银川九中月考)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,S n=2a n+1,则S n等于( B )(A)2n-1 (B)()n-1(C)()n-1(D)解析:由S n=2a n+1得S n=2(S n+1-S n),所以S n+1=S n.所以{S n}是以S1=a1=1为首项,为公比的等比数列.所以S n=()n-1.故选B.3.(2015河北石家庄二模)等比数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=a2+5a1,a7=2,则a5等于( A )(A)(B)-(C)2 (D)-2解析:设公比为q,因为S3=a2+5a1,所以a1+a2+a3=a2+5a1,所以a3=4a1,所以q2==4,又a7=2,所以a5===.故选A.4.已知{a n}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=-8,则a1+a10等于( D )(A)7 (B)5 (C)-5 (D)-7解析:法一利用等比数列的通项公式求解.由题意得所以或所以a1+a10=a1(1+q9)=-7.法二利用等比数列的性质求解.由解得或所以或所以a1+a10=a1(1+q9)=-7.故选D.5.(2015兰州高三诊断)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若a4=18-a5,则S8等于( D )(A)18 (B)36 (C)54 (D)72解析:因为a4=18-a5,所以a4+a5=18,所以S8====72.故选D.6.(2014郑州市第二次质量预测)在数列{a n}中,a n+1=ca n(c为非零常数),前n项和为S n=3n+k,则实数k为( A )(A)-1 (B)0 (C)1 (D)2解析:由a n+1=ca n,可知{a n}是等比数列,设公比q,由S n=,得S n=-·q n+.由S n=3n+k,知k=-1.故选A.7.设{a n}是公差不为零的等差数列,满足+=+,则该数列的前10项和等于( C )(A)-10 (B)-5 (C)0 (D)5解析:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d(d≠0),由+=+得,(a1+3d)2+(a1+4d)2=(a1+5d)2+(a1+6d)2,整理得2a1+9d=0,即a1+a10=0,所以S10==0.故选C.8.(2015北京卷)设{a n}是等差数列,下列结论中正确的是( C )(A)若a1+a2>0,则a2+a3>0(B)若a1+a3<0,则a1+a2<0(C)若0<a1<a2,则a2>(D)若a1<0,则(a2-a1)(a2-a3)>0解析:因为{a n}为等差数列,所以2a2=a1+a3.当a2>a1>0时,得公差d>0,所以a3>0,所以a1+a3>2,所以2a2>2,即a2>,故选C.9.(2015大连市二模)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,a2=4,S10=110,则的最小值为( C )(A)7 (B)(C)(D)8解析:设等差数列{a n}的公差为d,则解得所以a n=2+2(n-1)=2n,S n=2n+×2=n2+n,所以==++≥2+=.当且仅当=,即n=8时取等号.故选C.10.(2015福建卷)若a,b是函数f(x)=x2-px+q(p>0,q>0)的两个不同的零点,且a,b,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p+q的值等于( D ) (A)6 (B)7 (C)8 (D)9解析:由题可知a,b是x2-px+q=0的两根,所以a+b=p>0,ab=q>0,故a,b均为正数.因为a,b,-2适当排序后成等比数列,所以-2是a,b的等比中项,得ab=4,所以q=4.又a,b,-2适当排序后成等差数列,所以-2是第一项或第三项,不妨设a<b,则-2,a,b成递增的等差数列,所以2a=b-2,联立消去b得a2+a-2=0,得a=1或a=-2,又a>0,所以a=1,此时b=4,所以p=a+b=5,所以p+q=9.故选D.二、填空题11.(2015黑龙江高三模拟)等差数列{a n}中,a4+a8+a12=6,则a9-a11= .解析:设等差数列{a n}公差为d,因为a4+a8+a12=6,所以3a8=6,即a8=a1+7d=2,所以a9-a11=a1+8d-(a1+10d)=a1+ d=(a1+7d)=×2=.答案:12.(2015宁夏石嘴山高三联考)若正项数列{a n}满足a2=,a6=,且=(n≥2,n∈N*),则log2a4= .解析:因为=(n≥2,n∈N*),所以=a n-1·a n+1,所以数列{a n}为等比数列.又a2=,a6=,所以q4==.因为数列为正项数列,所以q>0,所以q=.所以a4=a2q2=×=,所以log2a4=log2=-3.答案:-313.(2015安徽卷)已知数列{a n}中,a1=1,a n=a n-1+(n≥2),则数列{a n}的前9项和等于.解析:因为a1=1,a n=a n-1+(n≥2),所以数列{a n}是首项为1、公差为的等差数列,所以前9项和S9=9+×=27.答案:2714.(2015湖南卷)设S n为等比数列{a n}的前n项和.若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则a n= .解析:设等比数列{a n}的公比为q(q≠0),依题意得a2=a1·q=q,a3=a1q2=q2, S1=a1=1,S2=1+q,S3=1+q+q2.又3S1,2S2,S3成等差数列,所以4S2=3S1+S3,即4(1+q)=3+1+q+q2,所以q=3(q=0舍去).所以a n=a1q n-1=3n-1.答案:3n-1。
2019届高三上期末数学分类汇编(18)等差数列与等比数列(含答案)

(山东省德州市2019届高三期末联考数学(理科)试题)4.已知数列为等差数列,且成等比数列,则的前6项的和为()A. 15B.C. 6D. 3【答案】C【解析】【分析】利用成等比数列,得到方程2a1+5d=2,将其整体代入 {a n}前6项的和公式中即可求出结果.【详解】∵数列为等差数列,且成等比数列,∴,1,成等差数列,∴2,∴2=a1+a1+5d,解得2a1+5d=2,∴{a n}前6项的和为2a1+5d)=.故选:C.【点睛】本题考查等差数列前n项和的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列、等比数列的性质的合理运用.(福建省宁德市2019届高三第一学期期末质量检测数学理科试题)3.等差数列中,,,则数列的前20项和等于()A. -10B. -20C. 10D. 20【答案】D【解析】【分析】本道题结合等差数列性质,计算公差,然后求和,即可。
【详解】,解得,所以,故选D。
【点睛】本道题考查了等差数列的性质,难度中等。
(江西省新余市2019届高三上学期期末考试数学(理)试题)5.在等差数列中,已知是函数的两个零点,则的前10项和等于( )A. -18B. 9C. 18D. 20【答案】D【解析】【分析】由韦达定理得,从而的前10项和,由此能求出结果.【详解】等差数列中,是函数的两个零点,,的前10项和.故选:D.【点睛】本题考查等差数列的前n项和公式,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.(湖南省长沙市2019届上学期高三统一检测理科数学试题)13.设等差数列的前项和为,且,则__________.【答案】【解析】分析:设等差数列{a n}的公差为d,由S13=52,可得13a1+d=52,化简再利用通项公式代入a4+a8+a9,即可得出.详解:设等差数列{a n}的公差为d,∵S13=52,∴13a1+d=52,化为:a1+6d=4.则a4+a8+a9=3a1+18d=3(a1+6d)=3×4=12.故填12.点睛:本题主要考查等差数列通项和前n项和,意在考查学生等差数列基础知识的掌握能力和基本的运算能力.(湖南省湘潭市2019届高三上学期第一次模拟检测数学(文)试题)3.已知数列是等比数列,其前项和为,,则()A. B. C. 2 D. 4【答案】A【解析】【分析】由题意,根据等比数列的通项公式和求和公式,求的公比,进而可求解,得到答案。
(浙江版)高考数学一轮复习 专题6.2 等差数列及其前n项和(讲)-浙江版高三全册数学试题

第02节 等差数列及其前n 项和【考纲解读】【知识清单】一.等差数列的有关概念1.定义:等差数列定义: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,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示.用递推公式表示为1(2)n n a a d n --=≥或1(1)n n a a d n +-=≥.2.等差数列的通项公式:1(1)n a a n d =+-;说明:等差数列(通常可称为A P 数列)的单调性:d 0>为递增数列,0d =为常数列,0d < 为递减数列.3.等差中项的概念:定义:如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项,其中2a bA +=. a ,A ,b 成等差数列⇔2a bA +=. 4.等差数列的前n 和的求和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+. 5.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.6.注意区分等差数列定义中同一个常数与常数的区别. 对点练习:【2017届某某省某某市二模】在等差数列中,若,则_______.【答案】二、等差数列的前n 项和等差数列的前n 和的求和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+. 对点练习:【2018届某某省“七彩阳光”联盟高三上期初联考】已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若14k S -=,9k S =,则k a =__________,1a 的最大值为__________.【答案】 54.【解析】15k k k a S S -=-=,因为()1592k k a S +==,又k 的最小值为2,可知1a 的最大值为4.三、等差数列的相关性质 1.等差数列的性质:(1)在等差数列{}n a 中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等差中项;(2)在等差数列{}n a 中,相隔等距离的项组成的数列是等差数列, 如:1a ,3a ,5a ,7a ,……;3a ,8a ,13a ,18a ,……;(3)在等差数列{}n a 中,对任意m ,n N +∈,()n m a a n m d =+-,n ma a d n m-=-()m n ≠;(4)在等差数列{}n a 中,若m ,n ,p ,q N +∈且m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+,特殊地,2m p q =+时,则2m p q a a a =+,m a 是p q a a 、的等差中项.(5)等差数列被均匀分段求和后,得到的数列仍是等差数列,即232,,n n n n n S S S S S --成等差数列. (6)两个等差数列{}n a 与{}n b 的和差的数列{}n n a b ±仍为等差数列. (7)若数列{}n a 是等差数列,则{}n ka 仍为等差数列.2.设数列{}n a 是等差数列,且公差为d ,(Ⅰ)若项数为偶数,设共有2n 项,则①-S S nd =奇偶; ②1n n S a S a +=奇偶;(Ⅱ)若项数为奇数,设共有21n -项,则①S S -偶奇n a a ==中(中间项);②1S nS n =-奇偶. 3.(),p q a q a p p q ==≠,则0p q a +=,m n m n S S S mnd +=++.4.如果两个等差数列有公共项,那么由它们的公共项顺次组成的新数列也是等差数列,且新等差数列的公差是两个原等差数列公差的最小公倍数.5.若{}n a 与{}n b 为等差数列,且前n 项和分别为n S 与'n S ,则2121'm m m m a S b S --=. 6.等差数列的增减性:0d >时为递增数列,且当10a <时前n 项和n S 有最小值.0d <时为递减数列,且当10a >时前n 项和n S 有最大值. 对点练习:1.在等差数列{}n a 中,已知3810a a +=,则753a a += ( ) A .10 B .18 C .20 D .28 【答案】C2.已知等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,满足95S S =,且01>a ,则n S 中最大的是( ) A .6S B .7S C .8S D .15S 【答案】B【解析】由95S S =,得()67897820a a a a a a +++=+=,由01>a 知,0,087<>a a ,所以7S 最大,故B 正确.【考点深度剖析】等差数列的性质、通项公式和前n 项和公式构成等差数列的重要内容,在历届高考中必考,既有独立考查的情况,也有与等比数列等其它知识内容综合考查的情况.选择题、填空题、解答题多种题型加以考查.【重点难点突破】考点1 等差数列的定义、通项公式、基本运算【1-1】【2017全国卷1(理)】记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若4524a a +=,68S =,则{}n a 的公 差为( ). A .1B .2C .4D .8【答案】C【1-2】【2017全国卷2(理))】等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,33a =,410S =,则11nk kS ==∑. 【答案】21nn + 【解析】设{}n a 首项为1a ,公差为d .则3123a a d =+=, 414610S a d =+=,求得11a =,1d =,则n a n =,()12n n n S +=,()()112222122311nk kS n n n n ==++++⨯⨯-+∑11111112122311n n n n ⎛⎫=-+-++-+-= ⎪-+⎝⎭122111n n n ⎛⎫-=⎪++⎝⎭.【1-3】【2017届某某市耀华中学二模】已知等差数列{}n a 的前项和为n S ,且2142S =,若记2119132aa a nb --=,则数列{}n b ( )A. 是等差数列但不是等比数列B. 是等比数列但不是等差数列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 【答案】C【领悟技法】1.等差数列的四种判断方法(1) 定义法:对于数列{}n a ,若d a a n n =-+1()n N ∈*(常数),则数列{}n a 是等差数列; (2) 等差中项:对于数列{}n a ,若212+++=n n n a a a ()n N ∈*,则数列{}n a 是等差数列; (3)通项公式:n a pn q =+(,p q 为常数,n N ∈*)⇔{}n a 是等差数列; (4)前n 项和公式:2n S An Bn =+(,A B 为常数, n N ∈*)⇔{}n a 是等差数列; (5){}n a 是等差数列⇔n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列. 2.活用方程思想和化归思想在解有关等差数列的问题时可以考虑化归为1a 和d 等基本量,通过建立方程(组)获得解.即等差数列的通项公式1(1)n a a n d =+-及前n 项和公式11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+,共涉及五个量1,,,,n n a d n a S ,知其中三个就能求另外两个,即知三求二,多利用方程组的思想,体现了用方程的思想解决问题,注意要弄准它们的值.运用方程的思想解等差数列是常见题型,解决此类问题需要抓住基本量1a 、d ,掌握好设未知数、列出方程、解方程三个环节,常通过“设而不求,整体代入”来简化运算.3.特殊设法:三个数成等差数列,一般设为,,a d a a d -+;四个数成等差数列,一般设为3,,,3a d a d a d a d --++.这对已知和,求数列各项,运算很方便.4.若判断一个数列既不是等差数列又不是等比数列,只需用123,,a a a 验证即可. 5.等差数列的前n 项和公式若已知首项1a 和末项n a ,则1()2n n n a a S +=,或等差数列{a n }的首项是1a ,公差是d ,则其前n 项和公式为1(1)2n n n S na d -=+. 【触类旁通】【变式一】【2018届某某省某某市西北师X 大学附属中学高三一调】在《X 丘建算经》有一道题:“今有女子不善织布,逐日所织的布同数递减,初日织五尺,末一日织一尺,计织三十日,问共织布几何?” ( ) A.尺 B. 尺 C.尺 D.尺【答案】C【变式二】【2018届某某省某某市高三调研性检测】数列{}n a 满足1111,021n n n a a a a ++=+=-.(Ⅰ)求证:数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列;(Ⅱ)若数列{}n b 满足1122,1n nn n b a b b a +==+,求{}n b 的前n 项和n S . 【答案】(Ⅰ)证明见解析 (Ⅱ)()12326n n S n +=-⋅+【解析】试题分析:(1)先依据题设条件将11021n n n a a a +++=-变形为1112n na a +-=,进而借助等差数列的定义证明数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列;(2)借助(1)的结论可求得()112121n n n a =+-=-,进而依据112n n n n b a b a ++=⋅求得1222n nn n a b -=⨯= 从而求得()212n n b n =-⋅,然后与运用错位相减法求得()12326n n S n +=-⋅+:解:(Ⅰ)若10n a +=,则0n a =,这与11a =矛盾, ∴10n a +≠,由已知得1120n n n n a a a a ++-+=,∴1112n na a +-=, 故数列{}n a 是以111a =为首项,2为公差的等差数列. (Ⅱ)由(Ⅰ)可知,()1112121n n a =+-=-, 由112n n n n b ab a ++=⋅可知112n n n n a b a b ++=.又112a b = ∴1222n nn n a b -=⨯= ∴()212n n b n =-⋅,∴()123123252212n n S n =⋅+⋅+⋅++-⋅, 则()23412123252212n n S n +=⋅+⋅+⋅++-⋅,∴()()231122222222123226n n n n S n n ++-=+⋅+⋅++⋅--⋅=-⋅-,∴()12326n n S n +=-⋅+考点2 等差数列的性质【2-1】【某某省武邑中学2018届高三上学期第二次调研数学(理)】数列{}n a 满足112n n n a a a -+=+()2n ≥,且1359a a a ++=, 24612a a a ++=,则345a a a ++=( ) A. 9 B. 10 C. 11 D. 12 【答案】D【2-2】【某某省某某一中2018届高三第二次月考】在数列{}n a 中, 28a =, 52a =,且122n n n a a a ++-=(*n N ∈),则1210a a a +++的值是( )A. -10B. 10C. 50D. 70【答案】C【解析】由122n n n a a a ++-=得122n n n a a a ++=+,即数列{}n a 是等差数列,由2582a a ==,,可得1102a d ==-,,,所以212n a n =-+,,当1n 6≤≤时, 0n a ≥,当7n ≥时, 0n a <,所以1210610250a a a S S +++=-=,选C .【2-3】 【2017届某某某某市第三中学高三三模】已知函数()f x 在()1,-+∞上单调,且函数()2y f x =-的图象关于1x =对称,若数列{}n a 是公差不为0的等差数列,且()()5051f a f a =,则{}n a 的前100项的和为( )A. 200-B. 100-C. 0D. 50- 【答案】B【领悟技法】1. 等差数列的性质是等差数列的定义、通项公式以及前n 项和公式等基础知识的推广与变形,熟练掌握和灵活应用这些性质可以有效、方便、快捷地解决许多等差数列问题.2.等差数列的性质多与其下标有关,解题需多注意观察,发现其联系,加以应用, 故应用等差数列的性质解答问题的关键是寻找项的序号之间的关系.3.应用等差数列的性质要注意结合其通项公式、前n 项和公式.4.解综合题的成败在于审清题目,弄懂来龙去脉,透过给定信息的表象,抓住问题的本质,揭示问题的内在联系和隐含条件,明确解题方向、形成解题策略. 【触类旁通】【变式一】【2017届某某省某某市高三下第二次联考】设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知()355134a a -+=, ()388132a a -+=,则下列选项正确的是( )A. 1212S =, 58a a >B. 1224S =, 58a a >C. 1212S =, 58a a <D. 1224S =, 58a a < 【答案】A【解析】由()355134a a -+=, ()388132a a -+=可得:()()33558813(1)1,13(1)1a a a a -+-=-+-=-,构造函数3()f x x x =+,显然函数是奇函数且为增函数,所以5858(1)11(1)11f a f a a a -=>-=-⇒->-, 58a a >,又58(1)(1)0f a f a -+-=所以58(1)(1)a a -=--所以582a a +=,故112125812()6()122a a S a a +==+=【变式二】【”超级全能生”2018届高考全国卷26省9月联考乙卷】已知数列{}{},n n a b 满足1211,2,1a a b ===-,且对任意的正整数m,n,p,q ,当m n p q +=+时,都有m n p q a b a b -=-,则()2018112018i i i a b =∑-的值是__________. 【答案】2019【解析】由题意可得2112a b a b -=-, 22b =-, 3122,a b a b -=-得33a =,又11n n n n a b a b ++-=-,11110n n n n a b a b a b +++=+==+=,即,2n n n n n a b a b a =--=,原式可化为当m+n=p+q 时m n p q a a a a +=+,即{}n a 为等差列, n a n =, ()2018112018i i i a b =∑-=()20181122018i i a =∑=2019,填2019.考点3 等差数列的前n 项和公式的综合应用【3-1】【2017届某某省黄陵中学高三(重点班)模拟一】若数列{}n a 满足115a =且1332n n a a +=-,则使10k k a a +⋅<的k 的值为( )A. 21B. 22C. 23D. 24 【答案】C【3-2】【2017届某某某某市高三上基础测试】设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知316a =,610a =,则公差d =;n S 为最大值时的n =.【答案】2d =-10n =或11【解析】63(63),10163,2a a d d d =+-∴=+∴=-,因为31(31)a a d =+-,1162(2)a ∴=+⨯-,120a ∴=,221n S n n ∴=-+,当212(1)n =-⨯-,由n ∈Z 得10n =或11时,n S 为最大值.【3-3】【2017届某某省池州市东至县高三12月联考】已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,且675S S S >>,给出下列五个命题:①0d <;②110S >;③120S <;④数列{}n S 中的最大项为11S ;⑤67a a >,其中正确命题的个数为( ) A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 【答案】B【领悟技法】求等差数列前n 项和的最值,常用的方法:1.利用等差数列的单调性或性质,求出其正负转折项,便可求得和的最值.当10a >,0d <时,n S 有最大值;10a <,0d >时,n S 有最小值;若已知n a ,则n S 最值时n 的值(n N +∈)则当10a >,0d <,满足100n n a a +≥⎧⎨≤⎩的项数n 使得n S 取最大值,(2)当10a <,0d >时,满足100n n a a +≤⎧⎨≥⎩的项数n 使得n S 取最小值.2.利用等差数列的前n 项和:2n S An Bn =+(,A B 为常数, n N ∈*)为二次函数,通过配方或借助图像,二次函数的性质,转化为二次函数的最值的方法求解;有时利用数列的单调性(0d >,递增;0d <,递减);3. 利用数列中最大项和最小项的求法:求最大项的方法:设n a 为最大项,则有11n n nn a a a a -+≥⎧⎨≥⎩;求最小项的方法:设n a 为最小项,则有11n n n n a a a a -+≤⎧⎨≤⎩.只需将等差数列的前n 项和1,2,3,n =依次看成数列{}n S ,利用数列中最大项和最小项的求法即可.4.在解含绝对值的数列最值问题时,注意转化思想的应用. 【触类旁通】【变式一】【2017某某卷6】已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >0”是“S 4 + S 6>2S 5”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【变式二】【2018届某某省某某市部分学校新高三起点调研】设等差数列{}n a 满足3736a a +=,46275a a =,且1n n a a +有最小值,则这个最小值为__________.【答案】-12【解析】因为数列{}n a 是等差数列,且3736a a +=,所以4636a a +=,4646275,,a a a a =∴是一元二次方程2362750t t -+=的二根,由2362750t t -+=得()()25110t t --=, 125t ∴=或211t =,当4625,11a a ==时, 6411257642a a d --===--, ()44753n a a n d n ∴=+-=-+,当10,0n n a a +><时, 1n n a a +取得最小值,由()7530{71530n n -+>-++<解得465377n <<, 7n ∴=时, 1n n a a +取得最小值,此时()781min 4,3,12n n a a a a +==-=-,当4611,25a a ==时, 6425117642a a d --===-, ()44717n a a n d n ∴=+-=-,当10,0n n a a +时, 1n n a a +取得最小值,由()7170{71170n n -<+->解得101777n <<, 2n ∴=时, 1n n a a +取得最小值,此时()231min 3,4,12n n a a a a +=-==-, 故答案为12-. 【易错试题常警惕】易错典例:在等差数列{}n a 中,已知a 1=20,前n 项和为n S ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,n S 有最大值,并求出它的最大值.【错解一】 设公差为d ,∵S 10=S 15,∴10×20+10×92d =15×20+15×142 d.得d =-53,a n =20-(n -1)·53.当a n >0时,20-(n -1)·53>0,∴n<13.∴n=12时,S n 最大,S 12=12×20+12×112×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=130.当n =12时,S n 有最大值S 12=130.【错解二】 由a 1=20,S 10=S 15,解得公差d =-53,令⎩⎪⎨⎪⎧20+(n -1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-53>0, ①20+n ⎝ ⎛⎭⎪⎫-53≤0, ② 由①得n <13,由②得n≥12,∴n=12时,S n 有最大值S 12=130.易错分析: 错解一中仅解不等式a n >0不能保证S n 最大,也可能a n +1>0,应有a n ≥0且a n +1≤0. 错解二中仅解a n +1≤0也不能保证S n 最大,也可能a n ≤0,应保证a n ≥0才行. 正确解析: 解法一:∵a 1=20,S 10=S 15,∴10×20+10×92d =15×20+15×142 d.∴d=-53. ∴a n =20+(n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-53n +653.∴a 13=0.即当n≤12时,a n >0,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.解法二:同解法一,求得d =-53,∴S n =20n +n (n -1)2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-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.解法三:同解法一,求得d =-53,又由S 10=S 15,得a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0,∴5a 13=0,即a 13=0.又a 1>0,∴a 1,a 2,…,a 12均为正数.而a 14及以后各项均为负数, ∴当n =12或13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130.温馨提醒:1.解决等差数列前n 项和最值问题时一般利用通项不等式组法,即①当a 1>0,d <0时,S n 最大⇔100n n a a +≥⎧⎨≤⎩;②当a 1<0,d >0时,S n 最小⇔10n n a a +≤⎧⎨≥⎩.2.在关于正整数n 的二次函数中其取最值的点要根据正整数距离二次函数的对称轴的远近而定.3.等差数列的基本运算中,容易出现的问题主要有两个方面:一是忽视题中的条件限制,如公差与公比的符号、大小等,导致增解;二是不能灵活利用等差(比)数列的基本性质转化已知条件,导致列出的方程或方程组较为复杂,增大运算量.【学科素养提升之思想方法篇】----函数思想在数列求最值问题中的应用数列是特殊的函数关系,因此常利用函数的思想解决数列中最值问题 1.等差数列的前n 项和与函数的关系 等差数列的前n 项和公式为1(1)2n n n S na d -=+可变形为S n =d 2n 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n ,令A =d 2,B =a 1-d 2,则S n =An 2+Bn .当A ≠0,即d ≠0时,S n 是关于n 的二次函数,(n ,S n )在二次函数y =Ax 2+Bx 的图象上,为抛物线y =Ax 2+Bx 上一群孤立的点.利用此性质可解决前n 项和S n 的最值问题. 2.等差数列前n 项和的最值(1)若等差数列的首项a 1>0,公差d <0,则等差数列是递减数列,正数项有限,前n 项和有最大值,且满足⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0,a n +1≤0.(2)若等差数列的首项a 1<0,公差d >0,则等差数列是递增数列,负数项有限,前n 项和有最小值,且满足⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1≥0.3.求等差数列前n 项和的最值的方法(1)二次函数法:用求二次函数最值的方法(配方法)求其前n 项和的最值,但要注意n ∈N *. (2)图象法:利用二次函数图象的对称性来确定n 的值,使S n 取得最值.(3)项的符号法:当a 1>0,d <0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0的项数n ,使S n 取最大值;当a 1<0,d >0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1≥0的项数n ,使S n 取最小值,即正项变负项处最大,负项变正项处最小,若有零项,则使S n 取最值的n 有两个.【典例】【2018届某某省某某市五十五中开学考试】已知数列{}n a 是一个等差数列,且21a =,55a =-. (Ⅰ)求{}n a 的通项n a ;(Ⅱ)求{}n a 前n 项和n S 的最大值.【答案】(1)25n a n =-+;(2)n S 的最大值为4. 【解析】方得()224n S n =--+,根据二次函数图象及性质可知,当2n =时,前n 项和取得最大值,最大值为4.等差数列前n 项和22n S An Bn =+,因此可以看出二次函数或一次函数(0d =时)来求最值,考查数列与函数.试题解析:(1)525125252a a d ---===---, 所以()()()2212225n a a n d n n =+-=+-⨯-=-+; (2)13a =,()()213242n n n S n n n -=+⨯-=-+ 当2n =时,前n 项和取得最大值,最大值为4。
高考数学模拟复习试卷试题模拟卷第1课时等差数列的前n项和2 14

高考模拟复习试卷试题模拟卷第1课时等差数列的前n项和课后篇巩固探究A组1.设Sn是等差数列{an}的前n项和,已知a2=3,a6=11,则S7等于()A.13B.35C.49D.63解析:S7==49.答案:C2.设Sn是等差数列{an}的前n项和,S5=10,则a3的值为()A. B.1 C.2 D.3解析:∵S5==5a3,∴a3=S5=×10=2.答案:C3.已知数列{an}的通项公式为an=2n37,则Sn取最小值时n的值为()A.17B.18C.19D.20解析:由≤n≤.∵n∈N+,∴n=18.∴S18最小,此时n=18.答案:B4.等差数列{an}的前n项和为Sn(n=1,2,3,…),若当首项a1和公差d变化时,a5+a8+a11是一个定值,则下列选项中为定值的是()A.S17B.S18C.S15D.S14解析:由a5+a8+a11=3a8是定值,可知a8是定值,所以S15==15a8是定值.答案:C5.若两个等差数列{an},{bn}的前n项和分别为An与Bn,且满足(n∈N+),则的值是()A. B. C. D.解析:因为,所以.答案:C6.已知{an}是等差数列,Sn为其前n项和,n∈N+.若a3=16,S20=20,则S10的值为.解析:设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.∵a3=a1+2d=16,S20=20a1+d=20,∴解得d=2,a1=20,∴S10=10a1+d=0=110.答案:1107.在等差数列{an}中,前n项和为Sn,若a9=3a5,则=.解析:S17=17a9,S9=9a5,于是×3=.答案:8.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差等于.解析:设公差为d,则有5d=S偶S奇=3015=15,于是d=3.答案:39.若等差数列{an}的公差d<0,且a2·a4=12,a2+a4=8.(1)求数列{an}的首项a1和公差d;(2)求数列{an}的前10项和S10的值.解(1)由题意知(a1+d)(a1+3d)=12,(a1+d)+(a1+3d)=8,且d<0,解得a1=8,d=2.(2)S10=10×a1+d=10.10.导学号33194010已知数列{an}是首项为23,公差为整数的等差数列,且前6项均为正,从第7项开始变为负.求:(1)此等差数列的公差d;(2)设前n项和为Sn,求Sn的最大值;(3)当Sn是正数时,求n的最大值.解(1)∵数列{an}首项为23,前6项均为正,从第7项开始变为负,∴a6=a1+5d=23+5d>0,a7=a1+6d=23+6d<0,解得<d<,又d∈Z,∴d=4.(2)∵d<0,∴{an}是递减数列.又a6>0,a7<0,∴当n=6时,Sn取得最大值,即S6=6×23+×(4)=78.(3)Sn=23n+×(4)>0,整理得n(252n)>0,∴0<n<,又n∈N+,∴n的最大值为12.B组1.设数列{an}为等差数列,公差d=2,Sn为其前n项和,若S10=S11,则a1=()A.18B.20C.22D.24解析:因为S11S10=a11=0,a11=a1+10d=a1+10×(2)=0,所以a1=20.答案:B2.(全国1高考)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为()A.1B.2C.4D.8解析:设首项为a1,公差为d,则a4+a5=a1+3d+a1+4d=24,S6=6a1+d=48,联立可得①×3②,得(2115)d=24,即6d=24,所以d=4.答案:C3.等差数列{an}的前n项和记为Sn,若a2+a4+a15的值为一个确定的常数,则下列各数中也是常数的是()A.S7B.S8C.S13D.S15解析:∵a2+a4+a15=3a1+18d=3(a1+6d)=3a7为常数,∴S13==13a7为常数.答案:C4.导学号33194011若等差数列{an}的通项公式是an=12n,其前n项和为Sn,则数列的前11项和为()A.45B.50C.55D.66解析:∵Sn=,∴=n,∴的前11项和为(1+2+3+…+11)=66.故选D.答案:D5.已知等差数列{an}前9项的和等于前4项的和.若a1=1,ak+a4=0,则k=.解析:设等差数列{an}的公差为d,则an=1+(n1)d,∵S4=S9,∴a5+a6+a7+a8+a9=0.∴a7=0,∴1+6d=0,d=.又a4=1+3×,ak=1+(k1)d,由ak+a4=0,得+1+(k1)d=0,将d=代入,可得k=10.答案:106.已知数列{an}为等差数列,其前n项和为Sn,且1+<0.若Sn存在最大值,则满足Sn>0的n的最大值为.解析:因为Sn有最大值,所以数列{an}单调递减,又<1,所以a10>0,a11<0,且a10+a11<0.所以S19=19×=19a10>0,S20=20×=10(a10+a11)<0,故满足Sn>0的n的最大值为19.答案:197.导学号33194012在等差数列{an}中,a1=60,a17=12,求数列{|an|}的前n项和.解数列{an}的公差d==3,∴an=a1+(n1)d=60+(n1)×3=3n63.由an<0得3n63<0,解得n<21.∴数列{an}的前20项是负数,第20项以后的项都为非负数.设Sn,Sn'分别表示数列{an}和{|an|}的前n项和,当n≤20时,Sn'=Sn==n2+n;当n>20时,Sn'=S20+(SnS20)=Sn2S20=60n+×32×n2n+1260.∴数列{|an|}的前n项和Sn'=8.导学号33194013设等差数列{an}的前n项和为Sn,且a5+a13=34,S3=9.(1)求数列{an}的通项公式及前n项和公式;(2)设数列{bn}的通项公式为bn=,问:是否存在正整数t,使得b1,b2,bm(m≥3,m∈N)成等差数列?若存在,求出t和m的值;若不存在,请说明理由.解(1)设等差数列{an}的公差为d,因为a5+a13=34,S3=9,所以整理得解得所以an=1+(n1)×2=2n1,Sn=n×1+×2=n2.(2)由(1)知bn=,所以b1=,b2=,bm=.若b1,b2,bm(m≥3,m∈N)成等差数列,则2b2=b1+bm,所以,即6(1+t)(2m1+t)=(3+t)(2m1+t)+(2m1)(1+t)(3+t),整理得(m3)t2(m+1)t=0,因为t是正整数,所以(m3)t(m+1)=0,m=3时显然不成立,所以t==1+.又因为m≥3,m∈N,所以m=4或5或7,当m=4时,t=5;当m=5时,t=3;当m=7时,t=2.所以存在正整数t,使得b1,b2,bm(m≥3,m∈N)成等差数列.高考模拟复习试卷试题模拟卷第八章 直线与圆一.基础题组1.(重庆市巴蜀中学高三月考数学、文、1)若直线210ax y ++=与直线20x y +-=互相垂直,那么a 的值等于( )A .1B .13-C .23-D .2- 2.(文昌中学高三模拟考试、文、15)圆心在直线x -2y =0上的圆C 与y 轴的正半轴相切,圆C 截x 轴所得弦的长为23,则圆C 的标准方程为________________.3.(重庆市巴蜀中学高三月考数学、文、15)在平面直角坐标系xOy 中,以点)0,1(为圆心且与直线)(012R m m y mx ∈=---相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为.4.(重庆市部分区县高三上学期入学考试、文、16)若实数c b a ,,成等差数列,点)0,1(-P 在动直线0:==+c by ax l 上的射影为M ,点)3,0(N ,则线段MN 长度的最小值是.二.能力题组1.(五校协作体高三上学期期初考试数学、文、9)曲线21y x =+在点(1,2)处的切线为l ,则直线l 上的任意点P 与圆22430x y x +++=上的任意点Q 之间的最近距离是( )A.4515- B.2515- C.51- D.2 2.(示范高中高三第一次联考、文、14)已知圆的方程为()2214x y +-=。
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高三数学等差数列试题答案及解析1. 在等差数列中,,公差为,前项和为,当且仅当时取最大值,则的取值范围_________. 【答案】【解析】由题意得:,所以,即【考点】等差数列性质2. 已知数列是等差数列,且,那么数列的前11项和等于( )A .22B .24C .44D .48【答案】A【解析】由等差数列的性质可知,则.故A 正确.【考点】1等差数列的性质;2等差数列的前项和公式.3. 设等差数列{a n }的首项a 1为a ,公差d =2,前n 项和为S n . (1) 若当n=10时,S n 取到最小值,求的取值范围; (2) 证明:n ∈N*, S n ,S n +1,S n +2不构成等比数列. 【答案】见解析【解析】(1)解:由题意可知,所以(2)证明:采用反证法.不失一般性,不妨设对某个m ∈N*,S m ,S m +1,S m +2构成等比数列,即.因此 a 2+2ma +2m(m +1)=0, 要使数列{a n }的首项a 存在,上式中的Δ≥0.然而 Δ=(2m)2-8m(m +1)=-4m (2+m)<0,矛盾.所以,对任意正整数n ,S n ,S n +1,S n +2都不构成等比数列.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=( ) A .14 B .21 C .28 D .35【答案】C【解析】由a 3+a 4+a 5=12得a 4=4, 所以a 1+a 2+a 3+…+a 7==7a 4=28.5. 已知函数, 数列满足.(1)求数列的通项公式;(2)令,若对一切成立,求最小正整数m .【答案】(1);(2).【解析】(1)由可知数列为等差数列,易求得通项公式;(2)由第(1)的结果所以可用拆项法求和进而求得的最小值.解:(1)是以为公差,首项的等差数列(2)当时,当时,上式同样成立即对一切成立,又随递增,且,【考点】1、等差数列通项公式;2、拆项法求特列数列的前项和;3、含参数的不等式恒成立问题.6.设是等差数列的前项和,,则的值为()A.B.C.D.【答案】D【解析】由已知得:,.故选D.【考点】1.等差数列的和;2.等差数列的性质.7.已知是递增的等差数列,,为其前项和,若成等比数列,则 .【答案】70【解析】因为数列为等差数列,所以且,因为成等比数列,所以,因为数列是递增的,所以,即,则,再根据等差数列前n项和的公式可得.故填70.【考点】等差数列等比中项前n项和8.等差数列的前项和为,若,则【答案】6【解析】因为为等差数列,所以根据等差数列的性质(下脚标之和相等对应项之和相等)可得,再根据等差数列的前n项和公式可得,故填6.【考点】等差数列前n项和9.在数列中,其前项和为,满足.(1)求数列的通项公式;(2)设(为正整数),求数列的前项和.【答案】(1) .(2).【解析】(1)根据,计算验证当时,,明确数列是为首项、公差为的等差数列即得所求. (2)由(1)知:利用“裂项相消法”、“错位相减法”求和.试题解析:(1)由题设得:,所以所以 2分当时,,数列是为首项、公差为的等差数列故. 5分(2)由(1)知: 6分9分设则两式相减得:整理得: 11分所以 12分【考点】等差数列的通项公式,“裂项相消法”,“错位相减法”.10.已知等差数列{an }中,a2+a4=10,a5=9,数列{bn}中,b1=a1,bn+1=bn+an.(1)求数列{an }的通项公式,写出它的前n项和Sn.(2)求数列{bn}的通项公式.(3)若cn =,求数列{cn}的前n项和Tn.【答案】(1) an =2n-1,Sn= n2 (2) bn=n2-2n+2 (3) Tn= =【解析】(1)设{an }的公差为d,由题意得a1=1,d=2,所以an =2n-1,Sn=na1+d=n2.(2)b1=a1=1,bn+1=bn+an=bn+2n-1,所以b2=b1+1,b3=b2+3=b1+1+3,b n =b1+1+3+…+(2n-3)=1+(n-1)2=n2-2n+2(n≥2).又n=1时n2-2n+2=1=b1,所以数列{bn }的通项公式为bn=n2-2n+2.(3)cn===-,Tn =c1+c2+…+cn=(-)+(-)+…+(-)=1-=.11.已知数列为等差数列,且.(1)求数列的通项公式;(2)求证:.【答案】(1) ;(2)参考解析【解析】(1)因为数列为等差数列,且,通过这些条件列出相应的方程即可求出等差数列的首项和公差,从而求出数列的通项公式,即可求出数列的通项公式,本小题的关键是对一个较复杂的数列的理解,对数式的运算也是易错点. (2)因为由(1)的到数列的通项公式,根据题意需要求数列前n项和公式,所以通过计算可求出通项公式,再利用等比数列的求和公式,即可得到结论.试题解析:(1)设等差数列的公差为d,由得所以d=1;所以即.(2)证明:所以 .【考点】1.对数的运算.2.等差数列的性质.3.等比数列的性质.4.构造转化的思想.12.已知函数y=an x2(an≠0,n∈N*)的图像在x=1处的切线斜率为2an-1+1(n≥2,n∈N*),且当n=1时其图像过点(2,8),则a7的值为()A.B.7 C.5D.6【答案】C【解析】由题知y′=2an x,∴2an=2an-1+1(n≥2,n∈N*),∴a n-a n-1=.又n=1时其图像过点(2,8),∴a1×22=8,得a1=2,∴{an}是首项为2,公差为的等差数列, an=+,得a7=5.13.若Sn 是等差数列{an}的前n项和,且S8-S4=12,则S12的值为()A.64B.44C.36D.22【答案】C【解析】由S8-S4=12得a5+a8=a6+a7=a1+a12=6,则S12=×(a1+a12)=3614.已知数列{an }是公差为2的等差数列,且a1,a2,a5成等比数列,则数列{an}的前5项和S5=()A.20B.30C.25D.40【答案】C【解析】由数列{an }是公差为2的等差数列,得an=a1+(n-1)·2,又因为a1,a2,a5成等比数列,所以a1·a5=,即a1·(a1+8)=(a1+2)2,解得a1=1,所以S5=5a1+·d=5×1+20=2515.已知公差不为零的等差数列{an }的前4项和为10,且a2,a3,a7成等比数列.(1)求通项公式an;(2)设bn =2an,求数列{bn}的前n项和Sn.【答案】(1)an=3n-5(n∈N*).(2)【解析】(1)由题意知,解得所以an=3n-5(n∈N*).(2)∵bn =2an=23n-5=·8n-1,∴数列{bn}是首项为,公比为8的等比数列,所以Sn=16.已知{}为等差数列,若,,则________.【答案】20【解析】由题意可知,,则等差数列{}的公差,又因为.【考点】等差中项的应用.17.已知等差数列{an }的前n项和为Sn,满足a13=S13=13,则a1=().A.-14B.-13C.-12D.-11【答案】D【解析】在等差数列中,,所以a1+a13=2,即a1=2-a13=2-13=-11.18.设1=a1≤a2≤…≤a7,其中a1,a3,a5,a7成公比为q的等比数列,a2、a4、a6成公差为1的等差数列,则q的取值范围是________.【答案】【解析】∵a1,a3,a5,a7成公比为q的等比数列,又a1=1,∴a3=q,a5=q2,a7=q3.又a2,a4,a 6成公差为1的等差数列,∴a4=a2+1,a6=a2+2.由1=a1≤a2≤a3≤…≤a7,即有解得19.设各项均为正数的数列的前项和为,满足且恰好是等比数列的前三项.(Ⅰ)求数列、的通项公式;(Ⅱ)记数列的前项和为,若对任意的,恒成立,求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)根据数列的通项与数列前项和的关系,由,得;两式相减得数列的递推公式,从而得出数列通项公式.由此可求以确定等比数列的首项和公比,进而得到数列的通项公式.(Ⅱ)由(Ⅰ)的结果求,把变形为,,所以不小于的最大值.只需探究数列的单调性求其最大值即可.试题解析:(Ⅰ)当时,,, 2分当时,是公差的等差数列.构成等比数列,,,解得, 3分由条件可知, 4分是首项,公差的等差数列.数列的通项公式为. 5分,数列的通项公式为 6分(Ⅱ) ,对恒成立对恒成立, 9分令,,当时,,当时,,. 12分【考点】1、等差数列;等比数列的通项公式和前项和.2、参变量范围的求法.20.设Sn 为等差数列{an}的前n项和,已知S5=5,S9=27,则S7= .【答案】【解析】研究特殊数列:等差数列的通法为根据方程组求出其首项及公差.由及解得【考点】等差数列前n项和.21.在数列中,前n项和为,且.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)设,数列前n项和为,求的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)已知前项和公式求,则.由此可得数列的通项公式.(Ⅱ)由等差数列与等比数列的积或商构成的新数列,求和时用错位相消法.在本题中用错位相消法可得.这也是一个数列,要求数列的范围,首先考查数列的单调性,而考查数列的单调性,一般是考查相邻两项的差的符号.作差易得,所以这是一个递增数列,第一项即为最小值.递增数列有可能无限增大,趋近于无穷大.本题中由于,所以.由此即得的取值范围.试题解析:(Ⅰ)当时,;当时,,经验证,满足上式.故数列的通项公式. 4分(Ⅱ)可知,则,两式相减,得,所以. 8分由于,则单调递增,故,又,故的取值范围是 12分【考点】1、等差数列与等比数列;2、错位相消法求和;3、数列的范围.22.由函数确定数列,.若函数能确定数列,,则称数列是数列的“反数列”.(1)若函数确定数列的反数列为,求;(2)对(1)中的,不等式对任意的正整数恒成立,求实数的取值范围;(3)设(为正整数),若数列的反数列为,与的公共项组成的数列为(公共项为正整数),求数列的前项和.【答案】(1);(2);(3)【解析】(1)本题实质是求函数的反函数;(2)不等式恒成立,因此小于不等式左边的最小值,所以我们一般想办法求左边这个和,然而由(1)知,这个和求不出,那么我们只能从另一角度去思考,看的单调性,这里只要作差就可得出是递增数列,所以的最小值是,问题解决;(3)看起来很复杂,实质上由于和取值只能是0和1,因此我们按的奇偶性分类讨论,问题就简化了,例如当为奇数时,,则,就可求出,从而求出的前项和了.试题解析:(1),则;4分(2)不等式化为:,5分设,因为,所以单调递增, 7分则.因此,即.因为,所以,得. 10分(3)当为奇数时,,. 11分由,则,即,因此, 13分所以 14分当为偶数时,,. 15分由得,即,因此, 17分所以 18分【考点】(1)反函数;(2)数列的单调性;(3)分类讨论,等差数列与等比数列的前项和.23.(本小题满分13分)已知等比数列满足.(1)求数列的前15项的和;(2)若等差数列满足,,求数列的前项的和【答案】(1);(2)110【解析】(1)由等比数列满足.列出两个关于首项与公比的方程,通过解方程组可求出首项与公比.从而通过等比数列的前项和的公式求出前15项的和.本小题解出公比有两个值代入验算舍去一个.(2)由于等差数列满足,,由(1)可得数列的通项公式.从而得到数列的通项公式.即可求出等差数列的前10项和.试题解析:(1)设等比数列的公比为,由得,由得两式作比可得,(不符合题意舍去),所以,把代入②解得,由等比数列求和公式得7分(2)由(I)可得,设等差数列的公差为,则=2由等差数列求和公式得 13分【考点】1.待定系数法.2.等比数列前项和.3.等差数列的前项和.24.已知数列前n项和为,首项为,且成等差数列.(1)求数列的通项公式;(2)数列满足,求证:【答案】(1)数列的通项公式;(2) ,,.【解析】(1)有等差数列的等差中项有,再根据可建立的关系,,由等比数列的定义可知数列是以为首项,以2为公比的等比数列,.(2)由(1)中可写出,则,再利用裂项求和的方法有.试题解析:(1)成等差数列,,当时,,当时,,两式相减得:∴数列是以为首项,以2为公比的等比数列,所以 .(2).【考点】1、等差中项;2、数列中求通项;3等比数列的定义;4、裂项相消求和;5、放缩法证明不等式.25.已知数列满足:,,(其中为非零常数,).(1)判断数列是不是等比数列?(2)求;(3)当时,令,为数列的前项和,求.【答案】(1)数列是等比数列;(2),;(3).【解析】(1)将数列的递推式进行变形得,从而利用定义得到数列是等比数列;(2)在(1)的基础上先求出数列的通项公式,再利用累乘法求数列的通项公式;(3)在(2)的基础上,将代入数列的通项公式,从而求出数列的通项公式,并根据数列的通项公式,对、以及进行三种情况的分类讨论,前两种情况利用等差数列求和即可,在最后一种情况下利用错位相减法求数列的前项和,最后用分段的形式表示数列的前项和.试题解析:(1)由,得.令,则,.,,(非零常数),数列是等比数列.(2)数列是首项为,公比为的等比数列,,即.当时,,满足上式,.(3),当时,.,①②当,即时,①②得:,即.而当时,,当时,.综上所述,【考点】1.定义法证明等比数列;2.累乘法求数列通项;3.等差数列求和;4.错位相减法求和26.设等差数列的前项和为,若,,则等于()A.180B.90C.72D.100【答案】B【解析】因为2=9+11=20,所以,=9=90,故选B.【考点】等差数列的性质和前n项和27.已知函数对任意的实数都有,且,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】由已知可得,可得为一等差数列,又,则,即,故选B.【考点】等差数列的定义28.已知等差数列的前项和是,则使的最小正整数等于【答案】2014【解析】设等差数列的公差为,∵前项和是,又∵,∴,解得,∴,由,可得,故最小正整数为.【考点】等差数列的前项和,等差数列的通项公式.29.在等差数列中,若,则的值为 ( )A.20B.22C.24D.28【答案】C【解析】由得,.【考点】等差数列.30.已知等差数列中,,记数列的前项和为,若,对任意的成立,则整数的最小值为( )A.5B.4C.3D.2【答案】B【解析】在等差数列中,∵,∴,解得,∴.∵,∴数列是递减数列,数列的最大项为,∵,又∵是整数,∴的最小值为4,选B.【考点】等差数列的通项公式,数列的单调性.31.已知数列,分别为等比,等差数列,数列的前n项和为,且,,成等差数列,,数列中,,(Ⅰ)求数列,的通项公式;(Ⅱ)若数列的前n项和为,求满足不等式的最小正整数。