高考数学总复习 6-2等差数列 新人教B版

6-2等差数列基础巩固强化1.(2012·福州质检)在等差数列{an}中，a9＋a11＝10，则数列{an}的前19项之和为(　　)A．98　　　B．95　　　C．93　　　D．90[分析]　由求和公式Sn＝，及等差数列的性质a1＋a19＝a9＋a11可求解结果．[答案]　B[解析]　S19＝＝＝＝95，故选B.2．(文)已知等差数列{an}的公差为d(d≠0)，且a3＋a6＋a10＋a13＝32，若am＝8，则m为(　　)A．12B．8C．6D．4[答案]　B[解析]　由等差数列性质知，a3＋a6＋a10＋a13＝(a3＋a13)＋(a6＋a10)＝2a8＋2a8＝4a8＝32，∴a8＝8.∴m＝8.故选B.(理)已知数列{an}是等差数列，a4＝15，S5＝55，则过点P(3，a3)，Q(4，a4)的直线的斜率是(　　)A．4B.C．－4D．－143[答案]　A[解析]　∵{an}是等差数列，a4＝15，S5＝55，∴a1＋a5＝22，∴2a3＝22，∴a3＝11.∴kPQ＝＝4，故选A.3．(2011·山东东明县月考)在等差数列{an}中，已知a1＝2，a2＋a3＝13，则a4＋a5＋a6等于(　　)A．40B．42C．43D．4513\n[答案]　B[解析]　∵∴d＝3.∴a4＋a5＋a6＝3a1＋12d＝42，故选B.4．(2011·江西八校联考)设数列{an}为等差数列，其前n项和为Sn，已知a1＋a4＋a7＝99，a2＋a5＋a8＝93，若对任意n∈N*，都有Sn≤Sk成立，则k的值为(　　)A．22B．21C．20D．19[答案]　C[解析]　设等差数列{an}的公差为d，则有3d＝93－99＝－6，∴d＝－2；∴a1＋(a1＋3d)＋(a1＋6d)＝3a1＋9d＝3a1－18＝99，∴a1＝39，∴an＝a1＋(n－1)d＝39－2(n－1)＝41－2n.令an＝41－2n>0得n<20.5，即在数列{an}中，前20项均为正，自第21项起以后各项均为负，因此在其前n项和中，S20最大．依题意得知，满足题意的k值是20，选C.5．设{an}是递减的等差数列，前三项的和是15，前三项的积是105，当该数列的前n项和最大时，n等于(　　)A．4B．5C．6D．7[答案]　A[解析]　∵{an}是等差数列，且a1＋a2＋a3＝15，∴a2＝5，又∵a1·a2·a3＝105，∴a1a3＝21，由及{an}递减可求得a1＝7，d＝－2，∴an＝9－2n，由an≥0得n≤4，∴选A.6．已知数列{an}满足an＝则a1＋a2＋a3＋a4＋…＋a99＋a100＝(　　)A．4800B．4900C．5000D．5100[答案]　C[解析]　由条件知，数列an各项依次为：0,2,2,4,4,6,6，…，∴S100＝2×(2＋4＋6＋…＋100)－100＝5000.7．(2012·湖南八模)等差数列的前n项和为Sn，若S7－S3＝8，则S10＝________；一般地，若Sn－Sm＝a(n>m)，则Sn＋m＝________.[答案]　20，[解析]　S7－S3＝a4＋a5＋a6＋a7＝2(a4＋a7)＝2(a1＋a10)＝8，∴a1＋a10＝4，∴S10＝＝20，13\n∵Sn－Sm＝am＋1＋am＋2＋…＋an＝a，∴Sn＋m＝(a1＋a2＋…＋am)＋(am＋1＋am＋2＋…＋an)＋(an＋1＋an＋2＋…＋an＋m)＝(n＋m)·＝.8．(文)已知函数f(x)＝sinx＋tanx.项数为27的等差数列{an}满足an∈，且公差d≠0.若f(a1)＋f(a2)＋…＋f(a27)＝0，则当k＝________时，f(ak)＝0.[答案]　14[解析]　∵f(x)＝sinx＋tanx为奇函数，且在x＝0处有定义，∴f(0)＝0.∵{an}为等差数列且d≠0，∴an(1≤n≤27，n∈N*)对称分布在原点及原点两侧，∵f(a1)＋f(a2)＋…＋f(a27)＝0，∴f(a14)＝0.∴k＝14.(理)(2011·南京一模)已知各项都为正数的等比数列{an}中，a2·a4＝4，a1＋a2＋a3＝14，则满足an·an＋1·an＋2>的最大正整数n的值为________．[答案]　4[解析]　设等比数列{an}的公比为q，其中q>0，依题意得a＝a2·a4＝4，又a3>0，因此a3＝a1q2＝2，a1＋a2＝a1＋a1q＝12，由此解得q＝，a1＝8，an＝8×()n－1＝24－n，an·an＋1·an＋2＝29－3n.由于2－3＝>，因此要使29－3n>，只要9－3n≥－3，即n≤4，于是满足an·an＋1·an＋2>的最大正整数n的值为4.9．(文)将正偶数按下表排成5列：第1列第2列第3列第4列第5列第1行2468第2行16141210第3行18202224…………2826那么2014应该在第________行第________列．[答案]　252　2[解析]　通项an＝2n，故2014为第1007项，∵1007＝4×251＋3，又251为奇数，因此2014应排在第252行，且第252行从右向左排第3个数，即252行第2列．13\n(理)已知an＝n的各项排列成如图的三角形状：记A(m，n)表示第m行的第n个数，则A(31,12)＝________.a1a2　a3　a4a5　a6　a7　a8　a9…………………………[答案]　912[解析]　由题意知第1行有1个数，第2行有3个数，……第n行有2n－1个数，故前n行有Sn＝＝n2个数，因此前30行共有S30＝900个数，故第31行的第一个数为901，第12个数为912，即A(31,12)＝912.10．(2012·济南一模)已知数列{an}的各项为正数，前n项和为Sn，且Sn＝，n∈N*.(1)求证：数列{an}是等差数列；(2)设bn＝，Tn＝b1＋b2＋…＋bn，求Tn.[分析]　(1)欲证{an}是等差数列，由Sn＝及an＝Sn－Sn－1消去Sn得到an与an－1的关系式，只要an－an－1＝常数即可获证；(2)将an代入Sn＝可得Sn，进而可得bn，由于Sn是n的二次式，故{bn}求和可用裂项求和法．[解析]　(1)证明：∵Sn＝，n∈N*，∴n＝1时，S1＝，∴a1＝1.⇒2an＝2(Sn－Sn－1)＝a－a＋an－an－1，所以(an＋an－1)(an－an－1－1)＝0，∵an＋an－1>0，∴an－an－1＝1，n≥2，所以数列{an}是等差数列．(2)由(1)an＝n，Sn＝，所以bn＝＝，13\n∴Tn＝b1＋b2＋…＋bn＝＋＋…＋＝(1－)＋(－)＋…＋(－)＝1－＝.能力拓展提升11.(文)(2011·合肥一模)已知等比数列{an}中，各项都是正数，且a1，a3,2a2成等差数列，则＝(　　)A．1＋B．1－C．3＋2D．3－2[答案]　C[解析]　设等比数列{an}的公比为q(q>0)，则由题意得a3＝a1＋2a2，即a1q2＝a1＋2a1q，∵a1>0，∴q2－2q－1＝0，∴q＝1±.又q>0，因此有q＝1＋，∴＝＝q2＝(1＋)2＝3＋2，选C.(理)设Sn是等差数列{an}的前n项和，若点O(0,0)，A(l，Sl)，B(m，Sm)，C(p，Sp)(其中l<m<p)，且向量与共线，则l、m、p之间的关系是(　　)A．m＝p＋lB．2m＝p＋lC．2p＝m＋lD．p＝m＋l[答案]　D[解析]　依题意得＝(m－l，Sm－Sl)，＝(p，Sp)，因为于与共线，所以有(m－l)Sp＝p(Sm－Sl)，再设等差数列{an}的公差为d，代入整理可得p＝m＋l，故选D.[点评]　可取特殊等差数列验证求解，如取an＝n.12．(文)(2012·大纲全国理，5)已知等差数列{an}的前n项和为Sn，a5＝5，S5＝15，则数列{}的前100项和为(　　)A.B.C.D.13\n[答案]　A[解析]　本小题主要考查等差数列的通项公式和前n项和公式的运用，以及裂项求和的综合应用．∵a5＝5，S5＝15∴＝15，即a1＝1.∴d＝＝1，∴an＝n.∴＝＝－.则数列{}的前100项的和为：T100＝(1－)＋(－)＋…＋(－)＝1－＝.故选A.[点评]　本题亦可利用等差数列的性质，由S5＝15得5a3＝15，即a3＝3，再进一步求解．(理)(2011·黄冈3月质检)设数列{an}是以2为首项，1为公差的等差数列，bn是以1为首项，2为公比的等比数列，则(　　)A．1033B．2057C．1034D．2058[答案]　A[解析]　13．(2012·石家庄一模)已知等差数列{an}的前n项和为Sn，a4＋a7＋a10＝9，S14－S3＝77，则使Sn取得最小值时n的值为(　　)13\nA．4　　　　B．5　　　　C．6　　　　D．7[答案]　B[解析]　∵a4＋a7＋a10＝9，∴a7＝3，由得解之得∴an＝2n－11，∴Sn最小时，n＝5，故选B.14．(2012·北京东城区综合练习)若数列{an}满足－＝d(n∈N＋，d为常数)，则称数列{an}为调和数列，设数列{}为调和数列，且x1＋x2＋…＋x20＝200，则x5＋x16＝________.[答案]　20[解析]　由调和数列的定义可得，xn＋1－xn＝d，即{xn}是等差数列，∴x1＋x2＋…＋x20＝10(x1＋x20)＝200，∴x1＋x20＝20，∴x5＋x16＝x1＋x20＝20.15．(2012·东北三校二模)公差不为零的等差数列{an}中，a3＝7，且a2、a4、a9成等比数列．(1)求数列{an}的通项公式；(2)设an＝bn＋1－bn，b1＝1，求数列{bn}的通项公式．[解析]　(1)由条件知，∴解之得∴an＝3n－2.(2)由条件知，b1＋(b2－b1)＋(b3－b2)＋…＋(bn－bn－1)＝1＋a1＋a2＋…＋an－1＝1＋＝，∴bn＝.16．(文)(2012·东北三省四市第二次联考)已知等差数列{an}满足a4＝6，a6＝10.(1)求数列{an}的通项公式；(2)设等比数列{bn}各项均为正数，其前n项和Tn，若a3＝b2＋2，T3＝7，求Tn.[解析]　(1)设等差数列{an}的公差为d，首项为a1，∵a4＝6，a6＝10，∴解得13\n∴数列{an}的通项公式an＝a1＋(n－1)d＝2n－2.(2)设各项均为正数的等比数列{bn}的公比为q(q>0)．∵an＝2n－2，∴a3＝2×3－2＝4.∵a3＝b2＋2，∴b2＝2.∴解得或∴Tn＝＝＝2n－1，或Tn＝＝8－()n－3.(理)(2012·湖北文，20)已知等差数列{an}前三项的和为－3，前三项的积为8.(1)求等差数列{an}的通项公式；(2)若a2、a3、a1成等比数列，求数列{|an|}的前n项和．[分析]　(1)利用等差数列的通项公式，及相关关系求出首项和公差．(2)先确定数列的通项公式，由于首项a1<0需判断从哪一项开始an>0，将{|an|}前n项和写为分段函数的形式．[解析]　(1)设等差数列{an}的公差为d，则a2＝a1＋d，a3＝a1＋2d，由题意得解得或所以由等差数列通项公式可得an＝2－3(n－1)＝－3n＋5，或an＝－4＋3(n－1)＝3n－7.故an＝－3n＋5，或an＝3n－7.(2)当an＝－3n＋5时，a2，a3，a1分别为－1，－4,2，不成等比数列；当an＝3n－7时，a2，a3，a1分别为－1,2，－4，成等比数列，满足条件．故|an|＝|3n－7|＝记数列{|an|}的前n项和为Sn.当n＝1时，S1＝|a1|＝4；当n＝2时，S2＝|a1|＋|a2|＝5；当n≥3时，Sn＝S2＋|a3|＋|a4|＋…＋|an|＝5＋(3×3－7)＋(3×4－7)＋…＋(3n－7)＝5＋＝n2－n＋10.当n＝2时，满足此式．综上，Sn＝13\n1．如表定义函数f(x)：x12345f(x)54312对于数列{an}，a1＝4，an＝f(an－1)，n＝2,3,4，…，则a2014的值是(　　)A．1B．2C．3D．4[答案]　A[解析]　本题可通过归纳推理的方法研究数列的规律．由特殊到一般易知a1＝4，a2＝f(a1)＝f(4)＝1，a3＝f(a2)＝f(1)＝5，a4＝f(a3)＝f(5)＝2，a5＝f(a4)＝f(2)＝4，…，据此可归纳数列{an}为以4为周期的数列，从而a2014＝a2＝1.2．(2012·福建文，11)数列{an}的通项公式an＝ncos，其前n项和为Sn，则S2012等于(　　)A．1006B．2012C．503D．0[答案]　A[解析]　本题考查了数列求和中的分组求和思想方法．∵y＝cos的周期T＝＝4，∴可分四组求和．a1＋a5＋…＋a2009＝0，a2＋a6＋…＋a2010＝－2－6－…－2010＝＝－503×1006，a3＋a7＋…＋a2011＝0，a4＋a8＋…＋a2012＝4＋8＋…＋2012＝＝503×1008，∴S2012＝0－503×1006＋0×1008＝503·(－1006＋1008)＝1006.[点评]　对于不能直接套用已有公式的情形，要注意适当化归或分组，数列求和一般有直套公式型，分组求和型，裂项相消型和错位相减型等．3．(2011·海淀期末)已知等差数列{an}中，|a3|＝|a9|，公差d<0，Sn是数列{an}的前n项和，则(　　)13\nA．S5>S6B．S5<S6C．S6＝0D．S5＝S6[答案]　D[解析]　∵d<0，|a3|＝|a9|，∴a3>0，a9<0，且a3＋a9＝0，∴a6＝＝0，∴S5＝S6.4．在等差数列{an}中，a1＝25，S17＝S9，则Sn的最大值为________．[答案]　169[分析]　利用前n项和公式和二次函数性质求解．[解析]　方法1：由S17＝S9，得25×17＋(17－1)d＝25×9＋(9－1)d，解得d＝－2，∴Sn＝25n＋(n－1)·(－2)＝－(n－13)2＋169，∴由二次函数性质，当n＝13时，Sn有最大值169.方法2：先求出d＝－2，∵a1＝25>0，由得∴当n＝13时，Sn有最大值169.方法3：由S17＝S9得a10＋a11＋…＋a17＝0，而a10＋a17＝a11＋a16＝a12＋a15＝a13＋a14，故a13＋a14＝0.∵d＝－2<0，a1>0，∴a13>0，a14<0，故n＝13时，Sn有最大值．方法4：由d＝－2得Sn的图象如图所示(图象上一些孤立点)，由S17＝S9知图象对称轴为n＝＝13，∴当n＝13时，Sn取得最大值169.5．已知正项数列{an}，其前n项和Sn满足10Sn＝a＋5an＋6，且a1、a3、a1513\n成等比数列，求数列{an}的通项公式．[解析]　∵10Sn＝a＋5an＋6①∴10a1＝a＋5a1＋6，解之得a1＝2或a1＝3又10Sn－1＝a＋5an－1＋6(n≥2)，②由①－②得10an＝(a－a)＋5(an－an－1)，即(an＋an－1)(an－an－1－5)＝0.∵an＋an－1>0，∴an－an－1＝5(n≥2)．当a1＝3时，a3＝13，a15＝73.a1、a3、a15不成等比数列，∴a1≠3；当a1＝2时，a3＝12，a15＝72，有a＝a1a15，∴a1＝2，∴an＝5n－3.[点评]　Sn与an的关系是高考中经常出现的．该问题较新颖，但新而不难．思维的选择性很有深意，值得回味．6．(2012·安徽师大附中三模)各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn，且点(an，Sn)在函数y＝x2＋x－3的图象上．(1)求数列{an}的通项公式；(2)记bn＝nan(n∈N*)，求证：＋＋…＋<.[解析]　(1)∵点(an，Sn)在函数y＝x2＋x－3的图象上，∴2Sn＝a＋an－6.∴2Sn－1＝a＋an－1－6(n≥2)．将两式作差，得2an＝a－a＋an－an－1，∴(an＋an－1)(an－an－1－1)＝0，又an>0，∴an＋an－1≠0.∴an－an－1＝1.当n＝1时，2a1＝a＋a1－6，得a1＝3，故{an}是首项为3，公差为1的等差数列，∴an＝n＋2.(2)证明：∵bn＝n(n＋2)，∴＝(－)，∴＋＋…＋＝[(1－)＋(－)＋(－)＋(－)＋…＋(－)＋(－)]＝(1＋－－)<，13\n∴对一切n∈N*，＋＋…＋<(n∈N*)．8．在数列{an}中，a1＝4，且对任意大于1的正整数n，点(，)在直线y＝x－2上．(1)求数列{an}的通项公式；(2)已知b1＋b2＋…＋bn＝an，试比较an与bn的大小．[解析]　(1)∵点(，)在直线y＝x－2上，∴＝＋2，即数列{}是以＝2为首项，公差d＝2的等差数列．∴＝2＋2(n－1)＝2n，∴an＝4n2.(2)∵b1＋b2＋…＋bn＝an，∴当n≥2时，bn＝an－an－1＝4n2－4(n－1)2＝8n－4，当n＝1时，b1＝a1＝4，满足上式．∴bn＝8n－4，∴an－bn＝4n2－(8n－4)＝4(n－1)2≥0，∴an≥bn.[点评]　第(2)问可由b1＋b2＋…＋bn＝an得，an－bn＝an－1＝4(n－1)2≥0，∴an≥bn简捷明了，注意观察分析常能起到事半功倍的效果．9．已知{an}是一个公差大于0的等差数列，且满足a3a6＝55，a2＋a7＝16.(1)求数列{an}的通项公式；(2)若数列{an}和数列{bn}满足等式：an＝＋＋＋…＋(n为正整数)，求数列{bn}的前n项和Sn.[解析]　(1)解法一：设等差数列{an}的公差为d，则依题设d>0.由a2＋a7＝16，得2a1＋7d＝16.①由a3·a6＝55，得(a1＋2d)(a1＋5d)＝55.②由①得2a1＝16－7d，将其代入②得(16－3d)(16＋3d)＝220，即256－9d2＝220，∴d2＝4.又d>0，∴d＝2.代入①得a1＝1.∴an＝1＋(n－1)·2＝2n－1.解法二：由等差数列的性质得：a2＋a7＝a3＋a6，∴由韦达定理知，a3、a6是方程x2－16x＋55＝0的根，解方程得x＝5或x＝11.设公差为d，则由a6＝a3＋3d，得d＝.∵d>0，∴a3＝5，a6＝11，d＝＝2，a1＝a3－2d＝5－4＝1.13\n故an＝2n－1.(2)解法一：当n＝1时，a1＝，∴b1＝2.当n≥2时，an＝＋＋＋…＋＋，an－1＝＋＋＋…＋，两式相减得an－an－1＝，∴bn＝2n＋1，因此bn＝当n＝1时，S1＝b1＝2；当n≥2时，Sn＝b1＋b2＋b3＋…＋bn＝2＋＝2n＋2－6.∵当n＝1时上式也成立，∴当n为正整数时都有Sn＝2n＋2－6.解法二：令cn＝，则有an＝c1＋c2＋…＋cn，an＋1＝c1＋c2＋…＋cn＋1，两式相减得an＋1－an＝cn＋1.由(1)得a1＝1，an＋1－an＝2.∴cn＋1＝2，cn＝2(n≥2)，即当n≥2时，bn＝2n＋1，又当n＝1时，b1＝2a1＝2，∴bn＝于是Sn＝b1＋b2＋b3＋…＋bn＝2＋23＋24＋…＋2n＋1＝2＋22＋23＋24＋…＋2n＋1－4＝－4＝2n＋2－6，即Sn＝2n＋2－6.13