2024年新高考数学一轮复习题型归类与强化测试专题37等差数列及其前n项和（Word版附解析）

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＝.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＋d或Sn＝.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，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，＝；②若项数为2n－1，则S偶＝(n－1)an，S奇＝nan，S奇－S偶＝an，＝.2.两个等差数列{an}，{bn}的前n项和Sn，Tn之间的关系为＝.【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＝(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)＋×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＝＝＝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.B.C.1D.2【解析】∵S8＝a8＝8，∴a1＋a2＋…＋a8＝a8，∴S7＝7a4＝0，则a4＝0.∴d＝＝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{}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＋d＝n2a1.因为数列{an}的各项均为正数，所以＝n，所以－＝(n＋1)－n＝(常数)，所以数列{}是等差数列．①②⇒③.已知{an}是等差数列，{}是等差数列．设数列{an}的公差为d，则Sn＝na1＋d＝n2d＋n.因为数列{}是等差数列，所以数列{}的通项公式是关于n的一次函数，则a1－＝0，即 d＝2a1，所以a2＝a1＋d＝3a1.②③⇒①.已知数列{}是等差数列，a2＝3a1，所以S1＝a1，S2＝a1＋a2＝4a1.设数列{}的公差为d，d>0，则－＝－＝d，得a1＝d2，所以＝＋(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)＝log2＝log2＝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＝2，即－＝2，所以数列是首项为＝1，公差为d＝2的等差数列，则＝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＝＝9a5＝36.故选B.【典例2】在等差数列{an}中，若a2＋a4＋a6＋a8＋a10＝80，则a7－a8的值为(　　)A．4B．6C．8D．10【解析】∵a2＋a4＋a6＋a8＋a10＝5a6＝80，∴a6＝16，又a6＋a8＝2a7，∴a7＝a6＋a8，即a7－a8＝a6＝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．540【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S20＝100.故选A.【典例2】在等差数列{an}中，a1＝－2018，其前n项和为Sn，若－＝2，则S2018的值等于(　　)A．－2018B．－2016C．－2019D．－2017【解析】由题意知，数列为等差数列，其公差为1，所以＝＋(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．3339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＋×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{an}的公差为d，则由题意得，解得所以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，解得则Sn＝15n＋×(－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a－a＝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{a}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a－a＝p，故{a}是等差数列，故A正确；an＝(－1)n时，a－a＝(－1)2n－(－1)2(n－1)＝0，故B正确；若{an}是等方差数列，则由A知{a}是等差数列，从而{a}(k∈N*，k为常数)是等差数列，设其公差为d，则有a－a＝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a－a＝p，an－an－1＝d，所以a－a＝(an－an－1)(an＋an－1)＝d(an＋an－1)＝p，若d≠0，则an＋an－1＝.又an－an－1＝d，解得an＝，{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C10H8C14H10C18H12……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，由为常数，设＝k且b1＝1，得n＋n(n－1)d＝k，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，所以解得d＝2，k＝，所以数列{bn}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＝＝＝＝＝(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＝ ＝＝＝＝.【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＝，所以{an}的通项公式为an＝.(2)由(1)知，bn＝，当n＝1,2,3时，1≤<2，bn＝1；当n＝4,5时，2<<3，bn＝2；当n＝6,7,8时，3≤<4，bn＝3；当n＝9,10时，4<<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， ∴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＋×(－3)＝－n2＋n.∵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＝－＋14.∵Tn≥1464，∴Tn＝－＋14≥1464，即(3n－100)(n＋29)≥0，解得n≥，∴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＝a，则a10＝(　　)A.B.5C.10D.40【解析】设公差为d，由已知得由于d≠0，故a1＝d＝，所以a10＝＋×9＝.故选A.2.已知数列{an}满足5an＋1＝25·5an，且a2＋a4＋a6＝9，则log(a5＋a7＋a9)＝(　　)A.－3B.3C.－D.【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log(a5＋a7＋a9)＝log33＝－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＝＝＝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＝2a9，∴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.B.C.D.【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＝.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＋3a11<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．－100 C．－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＝＝50(a50＋a51)＝－100.故选B．【多选题】9.设数列{an}的前n项和为Sn，若为常数，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，＝＝，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＝0 B．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＋＝－9nd＋＝×(n2－19n)，则有S7＝S12，故C一定正确；则S20＝20a1＋d＝－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．－＜d＜－3C．当Sn＜0时，n的最小值为13D．数列中的最小项为第7项【解析】由题意，得S12＝×12＝6(a6＋a7)＞0.又a7＜0，所以a6＞0，所以A正确．根据题意得解得－＜d＜－3，所以B正确．因为S13＝×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，＞0，当n∈[13，＋∞)时，＞0，当n∈[7，12]时，＜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，S18－4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＝，则等于________.【解析】＝＝＝＝＝＝.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，∵即∴∴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)＋×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＝.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，4，3a，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＝，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Sk＝ka1＋·d＝2k＋×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(n＋1)，则bn＝＝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＝＝.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＝a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a3a6＝a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*，a＝anan＋2＋t，t为常数，且2a3＝a2＋a4.(1)求的值；(2)求证：数列{an}为等差数列．【解析】(1)因为对任意n∈N*，a＝anan＋2＋t，令n＝2，得a＝a2a4＋t.①令n＝1，得a＝a1a3＋t.②①－②得a－a＝a2a4－a1a3，即a3(a3＋a1)＝a2(a2＋a4)， 所以＝＝2.(2)证明：a＝anan＋2＋t，a＝an＋1an＋3＋t，两式相减得＝，所以数列为常数列，所以＝＝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＝＝－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＋×(－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＝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{}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.所以所以所以an＝4n－3.(2)存在．由(1)知，Sn＝n＋×4＝2n2－n，假设存在常数k，使数列{}为等差数列．由＋＝2，得＋＝2，解得k＝1.所以＝＝n，当n≥2时，n－(n－1)＝，为常数，所以数列{}为等差数列．故存在常数k＝1，使得数列{}为等差数列．