[推荐学习]高中数学人教A版必修5习题:第二章数列2.2.2
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一、选择题1.{a n }是首项a 1=1,公差d =3的等差数列,如果a n =2 011,则序号n 等于( ) A .668 B .669 C .670D .671解析:∵a n =a 1+(n -1)·d , ∴2 011=1+(n -1)×3,n =671. 答案:D2.等差数列{a n }的公差d <0,且a 2·a 4=12,a 2+a 4=8,则数列{a n }的通项公式是( ) A .a n =2n -2(n ∈N *) B .a n =2n +4(n ∈N *) C .a n =-2n +12(n ∈N *) D .a n =-2n +10(n ∈N *) 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧a2·a4=12,a2+a4=8,d<0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a2=6,a4=2,⇒⎩⎪⎨⎪⎧a1=8,d =-2,所以a n =a 1+(n -1)d =8+(n -1)(-2). 即a n =-2n +10. 答案:D3.设x 是a 与b 的等差中项,x 2是a 2与-b 2的等差中项,则a 、b 的关系是( ) A .a =-bB .a =3bC .a =-b 或a =3bD .a =b =0解析:由等差中项的定义知:x =a +b 2,x 2=a2-b22, ∴a2-b22=(a +b 2)2,即a 2-2ab -3b 2=0. 故a =-b 或a =3b . 答案:C4.在数列{a n }中,a 1=2,2a n +1=2a n +1,则a 101的值是( ) A .52 B .51 C .50D .49解析:∵2a n +1=2a n +1, ∴2(a n +1-a n )=1.即a n +1-a n =12.∴{a n }是以12为公差的等差数列.a 101=a 1+(101-1)×d =2+50=52. 答案:A二、填空题5.等差数列1,-3,-7,-11,…的通项公式是________,它的第20项是________. 解析:数列中a 2=-3,a 1=1,∴d =a 2-a 1=-4. 通项公式为a n =a 1+(n -1)×d =1+(n -1)×(-4) =-4n +5, a 20=-80+5=-75. 答案:a n =-4n +5 -756.已知等差数列{a n }中,a 4=8,a 8=4,则其通项公式a n =________. 解析:∵由a 4=8,a 8=4,得⎩⎪⎨⎪⎧a1+3d =8,a1+7d =4. ∴d =-1,a 1=8-3d =11. ∴a n =a 1+(n -1)d =11-(n -1)=12-n . 答案:12-n7.等差数列{a n }中,首项为33,公差为整数,若前7项均为正数,第7项以后各项都为负数,则数列的通项公式为____________.解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ a7=a1+6d >0,a8=a1+7d <0,即⎩⎪⎨⎪⎧33+6d >0,33+7d <0,得:-336<d <-337,又∵d ∈Z ,∴d =-5.∴a n =33+(n -1)×(-5)=38-5n . 答案:a n =38-5n (n ∈N *) 8.下表给出一个“等差矩阵”:其中每行、每列都是等差数列,a ij 表示位于第i 行第j 列的数,那么a 45=________. 解析:该等差数列第一行是首项为4,公差为3的等差数列:a 1j =4+3(j -1). 第二行是首项为7,公差为5的等差数列:a 2j =7+5(j -1).……第i 行是首项为4+3(i -1),公差为2i +1的等差数列. 因此,a ij =4+3(i -1)+(2i +1)(j -1) =2ij +i +j .故a 45=49. 答案:49 三、解答题9.已知递减等差数列{a n }的前三项和为18,前三项的乘积为66.求数列的通项公式,并判断-34是该数列的项吗?解:法一:设等差数列{a n }的前三项分别为a 1,a 2,a 3.依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a1+a2+a3=18,a1·a2·a3=66,∴错误!解得⎩⎪⎨⎪⎧ a1=11,d =-5.或⎩⎪⎨⎪⎧a1=1,d =5.∵数列{a n }是递减等差数列,∴d <0. 故取a 1=11,d =-5,∴a n =11+(n -1)·(-5)=-5n +16 即等差数列{a n }的通项公式为a n =-5n +16. 令a n =-34,即-5n +16=-34,得n =10. ∴-34是数列{a n }的项,且为第10项. 法二:设等差数列{a n }的前三项依次为: a -d ,a ,a +d , 则错误!解得错误!又∵{a n }是递减等差数列,即d <0. ∴取a =6,d =-5.∴{a n }的首项a 1=11,公差d =-5. ∴通项公式a n =11+(n -1)·(-5), 即a n =-5n +16. 令a n =-34,解得n =10.即-34是数列{a n }的项,且为第10项.10.数列{a n }满足a 1=1,a n +1=(n 2+n -λ)a n (n =1,2,…),λ是常数. (1)当a 2=-1时,求λ及a 3的值;(2)是否存在实数λ使数列{a n }为等差数列?若存在,求出λ及数列{a n }的通项公式;若不存在,请说明理由.解:(1)由于a n +1=(n 2+n -λ)a n (n =1,2,…), 且a 1=1.所以当a 2=-1时,得-1=2-λ,故λ=3.从而a3=(22+2-3)×(-1)=-3.(2)数列{a n}不可能为等差数列,证明如下:由a1=1,a n+1=(n2+n-λ)a n,得a2=2-λ,a3=(6-λ)(2-λ),a4=(12-λ)(6-λ)(2-λ).若存在λ,使{a n}为等差数列,则a3-a2=a2-a1,即(5-λ)(2-λ)=1-λ,解得λ=3.于是a2-a1=1-λ=-2,a4-a3=(11-λ)(6-λ)(2-λ)=-24.这与{a n}为等差数列矛盾.所以,不存在λ使{a n}是等差数列.。
第二章 数列一、选择题1.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若63S S =13,则126S S =( ).A .310B .13C .18D .192.数列{a n }是各项均为正数的等比数列,{b n }是等差数列,且a 6=b 7,则有( ). A .a 3+a 9<b 4+b 10B .a 3+a 9≥b 4+b 10C .a 3+a 9≠b 4+b 10D .a 3+a 9与b 4+b 10的大小不确定3.在等差数列{a n }中,若a 1 003+a 1 004+a 1 005+a 1 006=18,则该数列的前2 008项的和为( ).A .18 072B .3 012C .9 036D .12 0484.△ABC 中,a ,b ,c 分别为∠A ,∠B ,∠C 的对边,如果a ,b ,c 成等差数列, ∠B =30°,△ABC 的面积为23,那么b =( ). A .231+ B .1+3C .232+ D .2+35.过圆x 2+y 2=10x 内一点(5,3)有k 条弦的长度组成等差数列,且最小弦长为数列的首项a 1,最大弦长为数列的末项a k ,若公差d ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡2131 ,,则k 的取值不可能是( ). A .4B .5C .6D .76.已知等差数列{a n }中,a 7+a 9=16,a 4=1,则a 12的值是( ). A .15B .30C .31D .647.在等差数列{a n}中,3(a2+a6)+2(a5+a10+a15)=24,则此数列前13项之和为().A.26 B.13 C.52 D.1568.等差数列{a n}中,a1+a2+a3=-24,a18+a19+a20=78,则此数列前20项和等于().A.160 B.180 C.200 D.2209.在等比数列{a n }中,a 1=2,前n 项和为S n ,若数列{a n +1}也是等比数列,则S n 等于( ).A .2n +1-2B .3nC .2nD .3n -110.已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=41,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1=( ). A .16(1-4-n )B .16(1-2-n )C .332(1-4-n )D .332(1-2-n ) 二、填空题11.设等比数列{a n }的公比为q ,前n 项和为S n ,若S n +1,S n ,S n +2成等差数列,则q 的值为 .12.设{a n }是公比为q 的等比数列,S n 是它的前n 项和,若{S n }是等差数列,则q =_____.13.已知数列{a n }中,a n = 1221-n n 则a 9= (用数字作答),设数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 9= (用数字作答).14.已知等比数列{a n }的前10项和为32,前20项和为56,则它的前30项和为 . 15.在等比数列{a n }中,若a 1+a 2+a 3=8,a 4+a 5+a 6=-4,则a 13+a 14+a 15= ,该数列的前15项的和S 15= .16.等比数列{a n }的公比q >0,已知a 2=1,a n +2+a n +1=6a n ,则{a n }的前4项和S 4= .三、解答题17.设数列{a n }是公差不为零的等差数列,S n 是数列{a n }的前n 项和,且21S =9S 2,S 4=4S 2,求数列{a n }的通项公式.(n 为正奇数) (n 为正偶数)18.设{a n }是一个公差为d (d ≠0)的等差数列,它的前10项和S 10=110且a 1,a 2,a 4成等比数列.(1)证明a 1=d ;(2)求公差d 的值和数列{a n }的通项公式.19.在等差数列{a n }中,公差d ≠0,a 1,a 2,a 4成等比数列.已知数列a 1,a 3,1k a ,2k a ,…,n a k ,…也成等比数列,求数列{k n }的通项k n .20.在数列{a n }中,S n +1=4a n +2,a 1=1. (1)设b n =a n +1-2a n ,求证数列{b n }是等比数列; (2)设c n =n na 2,求证数列{c n }是等差数列; (3)求数列{a n }的通项公式及前n 项和的公式.参考答案一、选择题 1.A解析:由等差数列的求和公式可得63S S =da da 1563311++=31,可得a 1=2d 且d ≠0所以126S S =d a da 661215611++=d d 9027=103. 2.B解析:解法1:设等比数列{a n }的公比为q ,等差数列{b n }的公差为d ,由a 6=b 7,即a 1q 5=b 7. ∵ b 4+b 10=2b 7,∴ (a 3+a 9)-(b 4+b 10)=(a 1q 2+a 1q 8)-2b 7 =(a 1q 2+a 1q 8)-2a 1q 5 =a 1q 2(q 6-2q 3+1) =a 1q 2(q 3-1)2≥0. ∴ a 3+a 9≥b 4+b 10. 解法2:∵ a 3·a 9=a 26,b 4+b 10=2b 7,∴ a 3+a 9-(b 4+b 10)=a 3+a 9-2b 7.又a 3+a 9-293a a ⋅=(3a -9a )2≥0, ∴ a 3+a 9≥293 a a ·.∵ a 3+a 9-2b 7≥293a a ⋅-2b 7=2a 6-2a 6=0, ∴ a 3+a 9≥b 4+b 10. 3.C解析:∵ a 1+a 2 008=a 1 003+a 1 006=a 1 004+a 1 005, 而a 1 003+a 1 004+a 1 005+a 1 006=18,a 1+a 2 008=9, ∴ S 2 008=21(a 1+a 2 008)×2 008=9 036,故选C . 4.B解析:∵ a ,b ,c 成等差数列,∴ 2b =a +c , 又S △ABC =21ac sin 30°=23,∴ ac =6, ∴ 4b 2=a 2+c 2+12,a 2+c 2=4b 2-12, 又b 2=a 2+c 2-2ac cos 30°=4b 2-12-63, ∴ 3b 2=12+63,b 2=4+23=(1+3)2. ∴ b =3+1.5.A解析:题中所给圆是以(5,0)为圆心,5为半径的圆,则可求过(5,3)的最小弦长为8,最大弦长为10,∴ a k -a 1=2,即(k -1)d =2,k =d2+1∈[5,7], ∴ k ≠4. 6.A解析:∵ a 7+a 9=a 4+a 12=16,a 4=1,∴ a 12=15. 7.A解析:∵ a 2+a 6=2a 4,a 5+a 10+a 15=3a 10, ∴ 6a 4+6a 10=24,即a 4+a 10=4, ∴ S 13=2+13131)(a a =2+13104)(a a =26.8.B解析:∵ ⎩⎨⎧78=++24=-++209118321a a a a a a∴ (a 1+a 20)+(a 2+a 19)+(a 3+a 18)=54, 即3(a 1+a 20)=54, ∴ a 1+a 20=18, ∴ S 20=2+20201)(a a =180. 9.C解析: 因数列{a n }为等比数列,则a n =2q n -1.因数列{a n +1}也是等比数列,则(a n +1+1)2=(a n +1)(a n +2+1)⇒21+n a +2a n +1=a n a n +2+a n +a n +2⇒a n +a n +2=2a n +1⇒a n (1+q 2-2q )=0⇒(q -1)2=0⇒q =1.由a 1=2得a n =2,所以S n =2n . 10.C解析:依题意a 2=a 1q =2,a 5=a 1q 4=41,两式相除可求得q =21,a 1=4,又因为数列{a n }是等比数列,所以{a n ·a n +1}是以a 1a 2为首项,q 2为公比的等比数列,根据等比数列前n 项和公式可得222111qq a a n-)-(=332(1-4-n ).二、填空题 11.-2.解析:当q =1时,S n +1+S n +2=(2n +3)a 1≠2na 1=2S n ,∴ q ≠1. 由题意2S n =S n +1+S n +2⇒S n +2-S n =S n -S n +1, 即-a n +1=a n +2+a n +1,a n +2=-2a n +1,故q =-2. 12.1.解析:方法一 ∵ S n -S n -1=a n ,又S n 为等差数列,∴ a n 为定值. ∴ {a n }为常数列,q =1-n n a a =1.方法二:a n 为等比数列,设a n =a 1q n -1,且S n 为等差数列,∴ 2S 2=S 1+S 3,2a 1q +2a 1=2a 1+a 1+a 1q +a 1q 2,q 2-q =0,q =0(舍)q =1. 所以答案为1. 13.256,377. 解析:a 9=28=256,S 9=(a 1+a 3+a 5+a 7+a 9)+(a 2+a 4+a 6+a 8) =(1+22+24+26+28)+(3+7+11+15) =341+36 =377. 14.74.解析:由{a n }是等比数列,S 10=a 1+a 2+…+a 10,S 20-S 10=a 11+a 12+…+a 20=q 10S 10,S 30-S 20=a 21+a 22+…+a 30=q 20S 10,即S 10,S 20-S 10,S 30-S 20也成等比数列,得(S 20-S 10)2=S 10(S 30-S 20),得(56-32)2=32(S 30-56),∴ S 30=3232-562)(+56=74.15.21,211.解析:将a 1+a 2+a 3=8, ① a 4+a 5+a 6=-4.②两式相除得q 3=-21,∴ a 13+a 14+a 15=(a 1+a 2+a 3) q 12=8·421-⎪⎭⎫ ⎝⎛=21,S 15=21+121--185⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=211. 16.152.解析:由a n +2+a n +1=6a n 得q n +1+q n =6q n -1,即q 2+q -6=0,q >0,解得q =2,又a 2=1,所以a 1=21,S 4=2121214-)-(=152.三、解答题17.解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由前n 项和的概念及已知条件得a 21=9(2a 1+d ),① 4a 1+6d =4(2a 1+d ).②由②得d =2a 1,代入①有21a =36a 1,解得a 1=0或a 1=36. 将a 1=0舍去. 因此a 1=36,d =72,故数列{a n }的通项公式a n =36+(n -1)·72=72n -36=36(2n -1).18.解析:(1)证明:因a 1,a 2,a 4成等比数列,故22a =a 1a 4,而{a n }是等差数列,有a 2=a 1+d ,a 4=a 1+3d ,于是(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ), 即21a +2a 1d +d 2=21a +3a 1d . d ≠0,化简得a 1=d .(2)由条件S 10=110和S 10=10a 1+d 2910⨯,得到10a 1+45d =110, 由(1),a 1=d ,代入上式得55d =110,故d =2,a n =a 1+(n -1)d =2n . 因此,数列{a n }的通项公式为a n =2n (n =1,2,3,…).19.解析;由题意得22a =a 1a 4,即(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ),d (d -a 1)=0, 又d ≠0,∴ a 1=d .又a 1,a 3,1k a ,2k a ,…,n a k ,…,成等比数列, ∴ 该数列的公比为q =13a a =dd3=3, ∴ n a k =a 1·3n +1.又n a k =a 1+(k n -1)d =k n a 1, ∴ k n =3n +1为数列{k n }的通项公式. 20.解析:(1)由a 1=1,及S n +1=4a n +2,有a 1+a 2=4a 1+2,a 2=3a 1+2=5,∴ b 1=a 2-2a 1=3. 由S n +1=4a n +2 ①,则当n ≥2时,有S n =4a n -1+2. ② ②-①得a n +1=4a n -4a n -1,∴ a n +1-2a n =2(a n -2a n -1).又∵ b n =a n +1-2a n ,∴ b n =2b n -1.∴ {b n }是首项b 1=3,公比为2的等比数列. ∴ b n =3×2 n -1.(2)∵ c n =n n a 2,∴ c n +1-c n =112++n n a -n n a 2=1122++-n n n a a =12+n nb =11223+-⨯n n =43,c 1=21a =21,∴ {c n }是以21为首项,43为公差的等差数列.(3)由(2)可知数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧nn a 2是首项为21,公差为43的等差数列. ∴nn a 2=21+(n -1)43=43n -41,a n =(3n -1)·2n -2是数列{a n }的通项公式. 设S n =(3-1)·2-1+(3×2-1)·20+…+(3n -1)·2n -2. S n =2S n -S n=-(3-1)·2-1-3(20+21+…+2n -2)+(3n -1)·2n-1=-1-3×12121---n +(3n -1)·2n -1=-1+3+(3n -4)·2n -1=2+(3n -4)·2n -1.∴ 数列{a n }的前n 项和公式为S n =2+(3n -4)·2n -1.。
人教A版高中数学必修五第二章2.2等差数列的性质同步检测题一、选择题1.在等差数列{a n}中,若a2=4,a4=2,则a6=()A.-1B.0C.1 D.62.已知等差数列{a n},则使数列{b n}一定为等差数列的是() A.b n=-a n B.b n=a2nC.b n=a n D.b n=1 a n3.在等差数列{a n}中,若a2=1,a6=-1,则a4=() A.-1 B.1C.0 D.-1 24.等差数列{a n}的公差d<0,且a2·a4=12,a2+a4=8,则数列{a n}的通项公式是()A.a n=2n-2(n∈N*) B.a n=2n+4(n∈N*)C.a n=-2n+12(n∈N*) D.a n=-2n+10(n∈N*)5.如果数列{a n}是等差数列,则下列式子一定成立的有()A.a1+a8<a4+a5B.a1+a8=a4+a5C.a1+a8>a4+a5D.a1a8=a4a56.已知数列{a n}为等差数列且a1+a7+a13=4π,则tan(a2+a12)的值为() A. 3 B.±3C.-33D.- 37.等差数列{a n}中,a5+a6=4,则log2(2a1·2a2·…·2a10)=() A.10 B.20C.40 D.2+log25二、填空题8.等差数列{a n}中,a15=33,a25=66,则a35=________.9.在等差数列{a n}中,a3+a7=37,则a2+a4+a6+a8=________.10.在等差数列{a n }中,若a 5=a ,a 10=b ,则a 15=________.11.数列{a n }满足递推关系a n =3a n -1+3n -1(n ∈N *,n ≥2),a 1=5,则使得数列 ⎭⎬⎫⎩⎨⎧+n n m a 3为等差数列的实数m 的值为________. 12.若m ≠n ,两个等差数列m ,a 1,a 2,n 与m ,b 1,b 2,b 3,n 的公差分别为d 1和d 2,则d 1d 2的值为________. 三、解答题13.梯子的最高一级宽33 cm ,最低一级宽110 cm ,中间还有10级,各级宽度依次成等差数列,计算中间各级的宽度.14.若三个数a -4,a +2,26-2a 适当排列后构成递增等差数列,求a 的值和相应的数列.15.两个等差数列5,8,11,…和3,7,11,…都有100项,问它们有多少个共同的项?16.已知数列{a n}的通项公式为a n=pn2+qn(常数p,q∈R).(1)当p和q满足什么条件时,数列{a n}是等差数列?(2)求证:对任意的实数p和q,数列{a n+1-a n}都是等差数列.人教A 版高中数学必修五第二章2.2等差数列的性质同步检测题解析一、选择题1.在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6=( )A .-1B .0C .1D .6解析:由等差数列的性质得a 6=2a 4-a 2=2×2-4=0,选B.答案:B2.已知等差数列{a n },则使数列{b n }一定为等差数列的是( )A .b n =-a nB .b n =a 2nC .b n =a nD .b n =1a n解析:∵数列{a n }是等差数列,∴a n +1-a n =d (常数).对于A ,b n +1-b n =a n -a n +1=-d ,正确;对于B 不一定正确,如a n =n ,则b n=a 2n =n 2,显然不是等差数列;对于C 和D ,a n 及1a n不一定有意义,故选A. 答案:A3.在等差数列{a n }中,若a 2=1,a 6=-1,则a 4=( )A .-1B .1C .0D .-12解析:∵2a 4=a 2+a 6=1-1=0,∴a 4=0.答案:C4.等差数列{a n }的公差d <0,且a 2·a 4=12,a 2+a 4=8,则数列{a n }的通项公式是( )A .a n =2n -2(n ∈N *)B .a n =2n +4(n ∈N *)C .a n =-2n +12(n ∈N *)D .a n =-2n +10(n ∈N *)解析:由⎪⎩⎪⎨⎧<=+=∙,,,08124242d a a a a ⇒⎩⎨⎧==,,2642a a ⇒⎩⎨⎧-==,,281d a ∴a n =a 1+(n -1)d =8+(n -1)·(-2)=-2n +10.5.如果数列{a n }是等差数列,则下列式子一定成立的有( )A .a 1+a 8<a 4+a 5B .a 1+a 8=a 4+a 5C .a 1+a 8>a 4+a 5D .a 1a 8=a 4a 5解析:由等差数列的性质有a 1+a 8=a 4+a 5,故选B.答案:B6.已知数列{a n }为等差数列且a 1+a 7+a 13=4π,则tan(a 2+a 12)的值为() A . 3 B .±3C .-33 D .- 3解析:由等差数列的性质得a 1+a 7+a 13=3a 7=4π,∴a 7=4π3.∴tan(a 2+a 12)=tan(2a 7)=tan 8π3=tan 2π3=- 3.答案:D7.等差数列{a n }中,a 5+a 6=4,则log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=( )A .10B .20C .40D .2+log 25解析:由等差数列的性质知a 1+a 2+…+a 10=5(a 5+a 6)=5×4=20,从而log 2(2a 1·2a 2·…·2a 10)=log 2220=20.答案:B二、填空题8.等差数列{a n }中,a 15=33,a 25=66,则a 35=________.解析:由a 25是a 15与a 35的等差中项知2a 25=a 15+a 35,∴a 35=2a 25-a 15=2×66-33=99.答案:999.在等差数列{a n }中,a 3+a 7=37,则a 2+a 4+a 6+a 8=________.解析:由等差数列的性质可知,a 2+a 8=a 4+a 6=a 3+a 7,∴a 2+a 4+a 6+a 8=37×2=74.10.在等差数列{a n }中,若a 5=a ,a 10=b ,则a 15=________.解析:设数列{a n }的公差为d .法一:由题意知⎩⎨⎧=+==+=,,b d a a a d a a 9411015 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=,,55491a b d b a a∴a 15=a 1+14d =9a -4b 5+14×b -a 5=2b -a .法二:d =a 10-a 510-5=b -a 5, ∴a 15=a 10+5d =b +5×b -a 5=2b -a .法三:∵a 5,a 10,a 15成等差数列,∴a 5+a 15=2a 10.∴a 15=2a 10-a 5=2b -a .答案:2b -a11.数列{a n }满足递推关系a n =3a n -1+3n -1(n ∈N *,n ≥2),a 1=5,则使得数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧+n n m a 3为等差数列的实数m 的值为________. 解析:由题设知a n +m 3n -a n -1+m 3n -1=3a n -1+3n -1+m 3n -a n -1+m 3n -1 =3n -1-2m 3n=1-1+2m 3n 为常数, 则1+2m =0,故m =-12.答案:-1212.若m ≠n ,两个等差数列m ,a 1,a 2,n 与m ,b 1,b 2,b 3,n 的公差分别为d 1和d 2,则d 1d 2的值为________. 解析:n -m =3d 1,d 1=13(n -m ).又n -m =4d 2,d 2=14(n -m ).∴d 1d 2=13·(n -m )14·(n -m )=43. 答案:43三、解答题13.梯子的最高一级宽33 cm ,最低一级宽110 cm ,中间还有10级,各级宽度依次成等差数列,计算中间各级的宽度.解析:由题意可设最低一级宽度为a 1,梯子的宽度依次成等差数列,设为{a n },依题意a 12=33,由a 12=a 1+(12-1)d ⇒33=110+11d ,∴d =-7,∴a n =110+(n -1)×(-7),∴a 2=103,a 3=96,a 4=89,a 5=82,a 6=75,a 7=68,a 8=61,a 9=54,a 10=47,a 11=40,故梯子中间各级的宽度依次为103,96,89,82,75,68,61,54,47,40.14.若三个数a -4,a +2,26-2a 适当排列后构成递增等差数列,求a 的值和相应的数列.解析:显然a -4<a +2,(1)若a -4,a +2,26-2a 成等差数列,则(a -4)+(26-2a )=2(a +2),∴a =6,相应的等差数列为:2,8,14.(2)若a -4,26-2a ,a +2成等差数列,则(a -4)+(a +2)=2(26-2a ),∴a =9,相应的等差数列为:5,8,11.(3)若26-2a ,a -4,a +2成等差数列,则(26-2a )+(a +2)=2(a -4),∴a =12,相应的等差数列为:2,8,14.15.两个等差数列5,8,11,…和3,7,11,…都有100项,问它们有多少个共同的项?解析:设两个数列分别为{a n }与{b k }.则a 1=5,d 1=8-5=3,通项公式a n =5+(n -1)·3=3n +2;b 1=3,d 2=7-3=4,通项公式b k =3+(k -1)·4=4k -1.设数列{a n }的第n 项与{b k }的第k 项相同, 即a n =b k ,也就是3n +2=4k -1,∴n =43k -1,而n ∈N *,k ∈N *,∴k 必须为3的倍数,设k =3r (r ∈N *),得n =4r -1.由条件知⎩⎨⎧≤-≤≤≤,,10014110031r r 解得12≤r ≤1014.又r ∈N *,∴1≤r ≤25(r ∈N *).∴共有25个共同的项.16.已知数列{a n }的通项公式为a n =pn 2+qn (常数p ,q ∈R).(1)当p 和q 满足什么条件时,数列{a n }是等差数列?(2)求证:对任意的实数p 和q ,数列{a n +1-a n }都是等差数列. 解析:(1)设数列{a n }是等差数列,则a n +1-a n =[p (n +1)2+q (n +1)]-(pn 2+qn )=2pn +p +q , 若2pn +p +q 是一个与n 无关的常数,则2p =0,即p =0,q ∈R.∴当p =0,q ∈R 时,数列{a n }是等差数列.(2)证明:∵a n +1-a n =2pn +p +q ,∴a n +2-a n +1=2p (n +1)+p +q ,∴(a n +2-a n +1)-(a n +1-a n )=[2p (n +1)+p +q ]-(2pn +p +q )=2p (常数). ∴对任意的实数p 和q ,数列{a n +1-a n }都是等差数列.。
第二章数列1.{ a } 是首 a = 1,公差 d= 3 的等差数列,假如 a = 2 005,序号 n 等于 () .n1nA. 667B.668C.669D.6702.在各都正数的等比数列{ a } 中,首 a = 3,前三和21, a + a + a =n1345 () .A. 33B.72C.84D.1893.假如 a , a ,⋯, a各都大于零的等差数列,公差d≠ 0, () .128A. a1a8> a4a5 B . a1a8< a4a5C.a1+ a8< a4+ a5 D . a1a8= a4a54.已知方程 ( x2-2x+ m)( x2- 2x+ n) =0 的四个根成一个首1 的等差数列,4| m-n|等于 () .A. 1 B .3C.1D .3 4285.等比数列 { a } 中, a = 9, a =243, { a } 的前 4和 ().n25nA. 81 B .120C. 168D.1926.若数列 { a n} 是等差数列,首a1> 0,a2 003+ a2 004> 0,a2 003·a2 004< 0,使前 n 和 S n> 0建立的最大自然数n 是() .A. 4 005B.4 006C.4 007D.4 0087.已知等差数列 { a } 的公差2,若 a , a, a 成等比数列 ,a = () .n1342A.- 4B.- 6C.- 8D.-108. S n是等差数列 { a n} 的前 n 和,若a5=5,S9=() .a39S5A. 1B.- 1C.2 D .12 9.已知数列-12123a2a1a a ,- 4成等差数列,- 1b b b ,- 4 成等比数列b2的是 () .A.1B.-1C.-1或1D .122224n n n-1-a n2+ an+12n-1=38, n= () .10.在等差数列 { a } 中,a ≠ 0,a= 0( n≥ 2),若 SA. 38B.20C.10 D . 9二、填空11. f( x) =1,利用本中推等差数列前n 和公式的方法,可求得f( - 5) 2x2+ f( - 4) +⋯+ f(0)+⋯+ f( 5) + f( 6)的.12.已知等比数列 { a n} 中,( 1) 若 a3· a4· a5= 8, a2· a3· a4· a5· a6=.( 2) 若 a1+ a2= 324,a3+a4= 36, a5+a6=.( 3) 若 S4= 2, S8= 6, a17+ a18+ a19+a20=.13.在8和27之插入三个数,使五个数成等比数列,插入的三个数的乘.3214.在等差数列 { a n} 中,3( a3+ a5) + 2( a7+ a10+ a13) = 24,此数列前13 之和.15.在等差数列 { a } 中, a = 3, a =- 2, a + a +⋯+ a =.n56451016.平面内有 n 条直 ( n≥ 3) ,此中有且有两条直相互平行,随意三条直不同一点.若用f( n) 表示n 条直交点的个数,f( 4) =;当 n> 4 , f( n)=.三、解答17. ( 1)已知数列 { a n} 的前 n 和 S n= 3n 2-2n,求数列 { an}成等差数列.( 2)已知1,1,1成等差数列,求b c , c a , ab也成等差数列 .a b c a b c18. { a n} 是公比q的等比数列,且a1, a3, a2成等差数列.( 1) 求 q 的;( 2) { b n首 , q 公差的等差数列,其前n ,当 n ≥ 2n}是以 2 n 和 S,比 S与 b n 的大小,并 明原因.19.数列 { a n } 的前 n 和 S n ,已知 a 1=1, a n + 1=n2S n ( n = 1, 2,3⋯ ) .n求 :数列 {S n} 是等比数列. n20.已知数列 { a n } 是首 a 且公比不等于 1 的等比数列, S n 其前 n 和, a 1, 2a 7,3a 4 成等差数列,求 :12S 3, S 6 ,S 12-S 6 成等比数列 .第二章数列参照答案一、选择题1. C分析:由题设,代入通项公式a n= a1+ ( n- 1) d,即 2 005=1+ 3( n-1) ,∴ n= 699.2. C分析:此题考察等比数列的有关观点,及其有关计算能力.设等比数列 { a n} 的公比为q( q> 0) ,由题意得a1+a2+ a3= 21,即 a1( 1+ q+ q2) = 21,又 a1= 3,∴ 1+ q+q2= 7.解得 q= 2 或 q=- 3( 不合题意,舍去 ) ,∴ a3+ a4+a5=a1q2( 1+ q+ q2) = 3× 22× 7= 84.3. B.分析:由 a1+ a8= a4+ a5,∴清除C.又 a1· a8=a1( a1+ 7d) = a12+ 7a1d,∴a4· a5=( a1+3d)( a1+ 4d) = a12+ 7a1d + 12d2>a1· a8.4. C分析:解法 1:设 a1=1, a2=1+ d, a3=1+ 2d, a4=1+ 3d,而方程 x2- 2x+ m= 0 中两4444根之和为 2, x2- 2x+ n=0 中两根之和也为2,∴a1+ a2+a3+a4= 1+ 6d=4,∴ d=1,a1,a7是一个方程的两个根, a1=3,a3=5是另一个方程的两个根.1=4=44424∴7,15分别为 m 或 n,16 16∴| m- n|=1,应选 C.2解法 2:设方程的四个根为x1, x2, x3, x4,且x1+ x2= x3+ x4= 2,x1·x2=m, x3· x4= n.由等差数列的性质:若+ s= p+q,则 a + a s= a p+ a q,若设 x1为第一项, x2必为第四项,则 x2=7,于是可得等差数列为 1 , 3,5,7,∴ m = 7 , n =15,1616∴| m - n |= 1.2 5. B分析:∵ a 2= 9,a 5=243,a 5=q 3=243= 27,a 29∴ q = 3,a 1q = 9, a 1= 3,5∴ S 4= 3-3 = 240= 120.1-326. B分析:解法 1:由 a 2 003+ a 2 004>0, a 2 003· a 2 004<0,知 a 2 003 和 a 2 004 两项中有一正数一负数,又 a 1> 0,则公差为负数,不然各项总为正数,故a 2 003> a 2 004,即 a 2 003> 0, a 2 004< 0.∴ S 4 006=4 006( a 1+a4 006 ) =4 006( a2 003+a2 004 )>0,22∴ S 4 007=4 007· ( a 1+ a 4 007) =4 007· 2a 2 004< 0,22故 4 006 为 S n > 0 的最大自然数 . 选 B .解法 2:由 a 1> 0,a 2 003+a 2 004> 0,a 2 003·a 2 004< 0,同解法 1 的剖析得 a 2 003> 0, a 2 004< 0,∴ S 2 003为 S 中的最大值.n∵ S n 是对于 n 的二次函数,如草图所示,∴ 2 003 到对称轴的距离比 2 004 到对称轴的距离小,∴4 007在对称轴的右边.(第6题)2依据已知条件及图象的对称性可得4 006 在图象中右边零点 B 的左边, 4 007, 4 008 都在其右边, S n >0 的最大自然数是 4 006.7. B分析:∵ { a n } 是等差数列,∴ a 3= a 1+ 4, a 4=a 1+6,又由 a 1, a 3, a 4 成等比数列,∴ ( a 1+4) 2= a 1( a 1+ 6) ,解得 a 1=- 8,∴ a 2=- 8+ 2=- 6.8.A分析:∵S 99(a 1 a 9 )=9a 5=9·5=1,∴ A .= 5(a 1 2S 5a 5) 5 a59239.A分析: d 和 q 分 公差和公比, - 4=- 1+ 3d 且- 4=( - 1) q 4,∴ d =- 1, q 2= 2,∴ a 2 a 1 = d = 1.b 2q 2210.C分析:∵ { a n } 等差数列,∴a n 2 = a n - 1 + a n +1,∴ a n 2 = 2a n ,又 a n ≠ 0,∴ a n = 2,{ a n } 常数数列,而 a n = S 2 n 1,即 2n 1∴ n =10.二、填空 11.3 2.分析:∵ f( x) =2x1∴ f( 1- x) =21 x∴ f( x) + f( 1- x) =2n -1= 38= 19,21,21 x=2x= 2 22 x,2222 2 x1(2 2)1 21 12xxx1+2=2=2=2 . 2 2x 2 2x 2 2 x2 2x2S =f( - 5) + f( - 4) +⋯+ f(0) +⋯+ f( 5) + f( 6) ,S =f( 6) + f( 5) +⋯+ f(0) +⋯+ f( - 4) + f( - 5) ,∴ 2S =[ f( 6) + f( - 5)] +[ f( 5) + f( - 4)] +⋯+ [ f( - 5) + f( 6)] = 6 2 , ∴ S =f( -5) + f( - 4) +⋯+ f(0) +⋯+ f( 5) + f( 6) =3 2.12.(1) 32;(2) 4;( 3) 32.分析:( 1)由 a 3· a 5= a 42 ,得 a 4= 2, ∴ a 2· a 3·a 4 ·a 5· a 6= a 45 =32.a1a2324q 2 1 ,( 2)221369(a a )q∴a5+ a6=( a1+a2) q4= 4.S4= a1+a 2+ a3+ a4=2q4=2 ,( 3)+ S q 4S =a + a ++ a = S812844∴a17+ a18+ a19+ a20=S4q16= 32.13. 216.分析:本考等比数列的性及算,由插入三个数后成等比数列,因此中数必与8 ,27同号,由等比中的中数827= 6,插入的三个数之8×27×6=216.323232 14. 26.分析:∵ a3+ a5= 2a4, a7+a13= 2a10,∴6( a4+ a10) =24, a4+ a10= 4,∴ S13( a1+a13 )= 13( a4+ a10 ) = 134=26.13=222 15.- 49.分析:∵ d= a6-a5=- 5,∴a4+ a5+⋯+ a10=7( a4+a10)2=7( a5- d+ a5+5d )2=7( a5+ 2d)=- 49.116. 5,( n+ 1)( n- 2) .分析:同一平面内两条直若不平行必定订交,故每增添一条直必定与前方已有的每条直都订交,∴ f( k) = f( k- 1) + ( k- 1) .由 f( 3) =2,f( 4) = f( 3) + 3= 2+ 3=5,f( 5) = f( 4) + 4= 2+ 3+4= 9,⋯⋯f( n) = f( n - 1) + ( n - 1) ,相加得 f( n) = 2+ 3+ 4+⋯+ ( n - 1) = 1( n +1)( n - 2) .2 三、解答17.剖析: 判断 定数列能否 等差数列关 看能否 足从第2 开始每 与其前一差 常数.明:( 1) n =1 , a 1= S 1=3- 2= 1,当 n ≥2 , a n =S n -S n - 1= 3n 2-2n - [ 3( n - 1) 2- 2( n -1)] = 6n -5,n = 1 ,亦 足,∴a n = 6n - 5( n ∈N* ) .首 a 1= 1, a n - a n - 1= 6n - 5-[ 6( n - 1) - 5] = 6( 常数 )( n ∈ N* ) ,∴数列 { a n } 成等差数列且 a 1=1,公差 6.111( 2)∵, , 成等差数列,∴ 2 = 1 + 1化 得 2ac =b( a + c) . b a cb +c + a +b = bc + c 2+ a 2+ ab = b( a + c)+a 2+ c 2=( a + c) 2=( a + c)2= a c ac ac acb( a +c)2a + c2·,∴b + c, c + a , a + b也成等差数列.abc18.解:( 1)由2a 3=a 1 +a 2,即 2a 1q 2= a 1+ a 1q ,∵ a 1≠ 0,∴ 2q 2- q -1= 0,∴ q =1 或-1. 22( 2)若 q = 1, S n = 2n +n( n -1)= n+3n.2 2当 n ≥2 , S n -b n =S n - 1=( n -1)( n +2)> 0,故 S n >b n . 2若 q =- 1 , S n = 2n +n( n -1) ( - 1 ) = - n 2+9n . 2 2 2 4当 n ≥2 , S n -b n =S n - 1=( n -1)( 10-n), 4故 于 n ∈ N +,当nnn n ;当 n ≥ 11n n.2≤ n ≤ 9 , S > b ;当 n = 10 , S=b , S< b 19. 明:∵ a= S -S a n +2 ,=Sn +1n +1n , n +1nn∴ ( n +2) S ++因此Sn +1= 2S n .n +1n故 {S n} 是以 2 为公比的等比数列. n20.证明:由 a 1, 2a 7, 3a 4 成等差数列,得 4a 7= a 1+3a 4 ,即 4 a 1q 6= a 1+ 3a 1q 3,变形得 ( 4q 3+ 1)( q 3 -1) = 0,∴ q 3=- 1或 q 3=1( 舍 ) . 4a 1 (1 q 6 )3S 6=1 q=1 q 1;由12a 1 (1 q 3 ) 12=1612S 31 qa 1 (1 q 12 )S12S 6 =S12- 1=1 q - 1= 1+ q 6- 1= 1 ; S 6S 6a 1 (1 q 6 ) 161 q得 S6 = S 12 S 6 . 12S 3 S 6 ∴ 12S ,S ,S - S 成等比数列.36126。
第2课时等差数列的性质
课时过关·能力提升
基础巩固
1已知m和2n的等差中项是4,2m和n的等差中项是5,则m和n的等差中项是().
A.2
B.3
C.6
D.9
解析:∵由已知可得m+2n=8,2m+n=10,
∴3(m+n)=18,∴m+n=6.∴m和n的等差中项是3.故选B.
答案:B
2若等差数列{a n}的公差为d,则数列{ca n}(c为常数,且c≠0)是().
A.公差为d的等差数列
B.公差为cd的等差数列
C.不是等差数列
D.以上都不对
解析:设b n=ca n,则b n+1-b n=ca n+1-ca n=c(a n+1-a n)=cd.
答案:B
3已知等差数列{a n}的公差为d(d≠0),且a3+a6+a10+a13=32,若a m=8,则m等于().
A.12
B.8
C.6
D.4
解析:∵a3+a6+a10+a13=(a3+a13)+(a6+a10)=2a8+2a8=4a8=32,∴a8=8.∴m=8.
答案:B
4若数列{a n}是等差数列,a15=8,a60=20,则a75的值为().
A.12
B.16
C.24
D.48
解析:∵{a n }是等差数列,
∴a 15,a 30,a 45,a 60,a 75成等差数列.
设其公差为D ,则a 60=a 15+3D ,即D=4,
故a 75=a 15+4D=8+4×4=24.
答案:C
5已知数列{a n }是等差数列,若a 1-a 5+a 9-a 13+a 17=117,则a 3+a 15= .
解析:a 1-a 5+a 9-a 13+a 17=(a 1+a 17)-(a 5+a 13)+a 9=a 9=117,a 3+a 15=2a 9=2×117=234.
答案:234
6在数列{a n }中,a 1,a 12是方程x 2−√2x −5=0的两根,若{an}是等差数列,则a5+
a8= .
解析:由题意得a 1+a 12=√2,
故a 5+a 8=a 1+a 12=√2.
答案:√2
7已知在数列{a n }中,a 5=10,a 12=31,则其公差d= .
解析:d =a 12-a 512-5=31-10
7=3.
答案:3
8在等差数列{a n }中,已知a 5=10,a 12>31,求公差d 的取值范围.
解设首项为a 1,由题意,可知{a 1+4d =10,a 1+11d >31,
解得d>3.所以d 的取值范围是(3,+∞).
9已知三个数成等差数列,其和为15,首末两项的积为9,求这三个数.
解由题意,可设这三个数分别为a-d ,a ,a+d ,
则{(a -d )+a +(a +d )=15,(a -d )(a +d )=9,
解得{a =5,d =4或{a =5,
d =-4.
所以,当d=4时,这三个数为1,5,9;
当d=-4时,这三个数为9,5,1.
所以这三个数为1,5,9或9,5,1.
10已知数列{a n },a n =2n-1,b n =a 2n-1.
(1)求{b n }的通项公式;
(2)数列{b n }是否为等差数列?说明理由.
解(1)∵a n =2n-1,b n =a 2n-1,
∴b n =a 2n-1=2(2n-1)-1=4n-3.
(2){b n }是等差数列.理由如下:由b n =4n-3,知当n ≥2时,b n-1=4(n-1)-3=4n-7.
∴b n -b n-1=(4n-3)-(4n-7)=4.
又b 1=a 1=2×1-1=1,
∴{b n }是首项b 1=1,公差为4的等差数列.
能力提升
1设数列{a n },{b n }都是等差数列,且a 1=25,b 1=75,a 2+b 2=100,则a 37+b 37等于(
).
A.0
B.37
C.100
D.-37
解析:∵{a n },{b n }都是等差数列,
∴数列{a n +b n }也是等差数列,设其公差为d ,
则d=(a2+b2)-(a1+b1)=0.
∴数列{a n+b n}为常数列.
∴a37+b37=a1+b1=100.
答案:C
2在如图所示的表格里,每格填上一个数
字后使每一横行和竖列都成等差数列,
则a等于().
A.3
B.-3
C.0
D.6
=4.又第二列成等差数列,则4+a=2×2,∴a=0.解析:由于第一行成等差数列,则第一行中间数为2+6
2
答案:C
3如果在等差数列{a n}中,a5+a6+a7=15,那么a3+a4+…+a9等于().
A.21
B.30
C.35
D.40
解析:a5+a6+a7=(a5+a7)+a6=2a6+a6=3a6=15,
所以a6=5.所以a3+a4+…+a9=(a3+a9)+(a4+a8)+(a5+a7)+a6=7a6=35.
答案:C
4在等差数列{a n}中,a3+a7-a10=8,a11-a4=4,则a6+a7+a8等于().
A.34
B.35
C.36
D.37
解析:由题意得(a3+a7-a10)+(a11-a4)=12,
∴(a3+a11)+a7-(a10+a4)=12.
∵a3+a11=a10+a4,∴a7=12.
∴a6+a7+a8=3a7=36.
答案:C
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
6若a ,b ,c 成等差数列,则二次函数y=ax 2-2bx+c 的图象与x 轴的交点的个数为 . 解析:∵a ,b ,c 成等差数列,∴2b=a+c.
∴Δ=4b 2-4ac=(a+c )2-4ac=(a-c )2≥0.
∴二次函数y=ax 2-2bx+c 的图象与x 轴的交点个数为1或2.
答案:1或2
★7已知在数列{a n }中,a 3=3,a 7=1,又数列{1
a n +1}是等差数列,则an =
. 解析:∵{1a n +1}是等差数列,设b n =1
a n +1,
则b 3=13+1=14,b7=11+1=1
2.
∴公差d =b 7-b 37-3=12-144=1
16.
∴b n =b 3+116(n −3)=14+n 16−316=n+1
16.
∴1a n +1=n +1
16.
∴a n +1=16n+1,an =16n+1−1=15-n
n+1.
答案:15-n
n+1
8已知1a ,1b ,1c
成等差数列,且a +c,a −c,a +c −2b 均为正数,求证:lg(a +c),lg(a −c),lg(a +c −2b)也成等差数列.
证明∵1a ,1b ,1
c 成等差数列,∴2b =1a +1c , ∴2ac=ab+bc.∴-2ac=2ac-2b (a+c ),
∴-2ac+a 2+c 2=2ac-2b (a+c )+a 2+c 2,
∴(a-c )2=(a+c )(a+c-2b ).
∵a-c ,a+c ,a+c-2b 都是正数,
∴2lg(a-c )=lg(a+c )+lg(a+c-2b ).
∴lg(a+c ),lg(a-c ),lg(a+c-2b )成等差数列.
★9设数列{a n }是等差数列,b n =
(12)a n ,且b1+b2+b3=218,b1b2b3=18,求通项公式an. 解∵b 1b 2b 3=
18,又b n =(12)a n , ∴(12)a 1·(12)a 2·(12)a 3=18
. ∴(12)a 1+a 2+a 3=18
. ∴a 1+a 2+a 3=3.
又{a n }成等差数列,
∴a 2=1,a 1+a 3=2.
∴b 1b 3=14,b1+b3=178
. ∴{b 1=2,b 3=18
或{b 1=18,b 3=2.
∴{a 1=-1,a 3=3或{a 1=3,a 3=-1.
设等差数列{a n }的公差为d , 当a 1=-1,a 3=3时,d=2, ∴a n =-1+2(n-1)=2n-3; 当a 1=3,a 3=-1时,d=-2, ∴a n =3-2(n-1)=-2n+5. 综上所述,a n =2n-3或a n =-2n+5.。