等差数列题目100道
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等差数列题目100道
一、基础概念类题目
1. 已知数列{a_n}满足a_{n + 1}-a_n = 3,a_1 = 2,求数列{a_n}的通项公式。
- 解析:因为a_{n + 1}-a_n = d = 3(d为公差),a_1 = 2。根据等差数列通项公式a_n=a_1+(n - 1)d,可得a_n=2+(n - 1)×3=3n - 1。
2. 在等差数列{a_n}中,a_3 = 7,a_5 = 11,求a_{10}。
- 解析:首先求公差d,d=frac{a_{5}-a_{3}}{5 - 3}=(11 - 7)/(2)=2。由a_3=a_1+(3 - 1)d,即7=a_1 + 2×2,解得a_1 = 3。那么a_{10}=a_1+(10 -
1)d=3+9×2 = 21。
3. 若数列{a_n}为等差数列,且a_2=5,a_6 = 17,求其公差d。
- 解析:根据等差数列通项公式a_n=a_m+(n - m)d,则a_6=a_2+(6 - 2)d,即17 = 5+4d,解得d = 3。
4. 已知等差数列{a_n}的首项a_1=-1,公差d = 2,求该数列的前n项和S_n的公式。
- 解析:根据等差数列前n项和公式S_n=na_1+(n(n - 1))/(2)d,将a_1=-1,d = 2代入可得S_n=-n+(n(n - 1))/(2)×2=n^2 - 2n。
5. 在等差数列{a_n}中,a_1 = 1,a_{10}=19,求S_{10}。 - 解析:根据等差数列前n项和公式S_n=(n(a_1 + a_n))/(2),这里n = 10,a_1 = 1,a_{10}=19,则S_{10}=(10×(1 + 19))/(2)=100。
二、性质应用类题目
6. 在等差数列{a_n}中,若a_3+a_8+a_{13}=12,求a_8的值。
- 解析:因为在等差数列中,若m,n,p,q∈ N^+,m + n=p+q,则a_m +
a_n=a_p + a_q。对于a_3+a_8+a_{13},3+13 = 8+8,所以a_3+a_{13}=2a_8,则3a_8 = 12,解得a_8 = 4。
7. 已知等差数列{a_n},a_1+a_9 = 10,求a_5的值。
- 解析:在等差数列中,a_1+a_9 = 2a_5,已知a_1+a_9 = 10,所以2a_5 =
10,解得a_5 = 5。
8. 等差数列{a_n}中,a_4 = 5,a_9 = 15,求a_{14}。
- 解析:根据等差数列的性质,若m,n,p∈ N^+,m + p = 2n,则a_m+a_p
= 2a_n。这里4+14=2×9,所以a_4+a_{14}=2a_9,将a_4 = 5,a_9 = 15代入得5+a_{14}=2×15,解得a_{14}=25。
9. 在等差数列{a_n}中,a_2+a_7+a_{12}=24,求S_{13}。
- 解析:由等差数列性质a_1+a_{13}=a_2+a_{12}=a_3+a_{11}=·s=2a_7。因为a_2+a_7+a_{12}=24,即3a_7 = 24,a_7 = 8。而S_{13}=frac{13(a_1 +
a_{13})}{2}=13a_7 = 13×8 = 104。 三、综合应用类题目
10. 等差数列{a_n}的前n项和为S_n,a_1 = 10,S_{10}=0,求公差d。
- 解析:根据等差数列前n项和公式S_n=na_1+(n(n - 1))/(2)d,已知a_1 =
10,n = 10,S_{10}=0,则0 = 10×10+(10×9)/(2)d,即100 + 45d=0,解得d=-(20)/(9)。
11. 已知等差数列{a_n}中,a_1 = 3,d = 2,S_n = 21,求n的值。
- 解析:由S_n=na_1+(n(n - 1))/(2)d,将a_1 = 3,d = 2,S_n = 21代入得21=3n+(n(n - 1))/(2)×2,化简为n^2+2n - 21 = 0,即(n + 7)(n - 3)=0,解得n
= 3或n=-7(舍去),所以n = 3。
12. 等差数列{a_n}的前n项和为S_n,若S_3=9,S_6 = 36,求S_9的值。
- 解析:根据等差数列前n项和的性质S_n,S_{2n}-S_n,S_{3n}-S_{2n}也成等差数列。这里n = 3,S_3 = 9,S_6 = 36,则S_3,S_6 - S_3,S_9 - S_6成等差数列。S_6 - S_3=36 - 9 = 27,设S_9=x,则2×27=9+(x - 36),解得x = 81,即S_9 = 81。
13. 设等差数列{a_n}的前n项和为S_n,若a_3 = 5,S_3 = 9,求a_{10}。
- 解析:首先由S_3=(3(a_1 + a_3))/(2)=9,a_3 = 5,可得(3(a_1 +
5))/(2)=9,解得a_1 = 1。又因为a_3=a_1+(3 - 1)d,a_3 = 5,a_1 = 1,则5 =
1+2d,解得d = 2。所以a_{10}=a_1+(10 - 1)d=1+9×2 = 19。
四、实际应用类题目 14. 有一堆钢管,最上层有3根,最下层有13根,共11层,且每层相差1根,求这堆钢管的总数。
- 解析:将这堆钢管的数量看作是一个等差数列的前n项和,a_1 = 3(最上层钢管数),a_{11}=13(最下层钢管数),n = 11。根据等差数列前n项和公式S_n=(n(a_1 + a_n))/(2),可得S_{11}=(11×(3 + 13))/(2)=88,所以这堆钢管总数为88根。
15. 一个等差数列的首项为10,公差为- 2,从第n项起各项均为负数,求n的值。
- 解析:根据等差数列通项公式a_n=a_1+(n - 1)d,a_1 = 10,d=-2,则a_n=10+(n - 1)×(-2)=12 - 2n。令a_n<0,即12 - 2n<0,解得n > 6,所以从第7项起各项均为负数。
16. 小明计划在一周内背诵单词,第一天背诵10个单词,以后每天比前一天多背诵3个单词,求他这一周背诵单词的总数。
- 解析:这是一个等差数列问题,a_1 = 10(第一天背诵单词数),d = 3(每天增加背诵的单词数),n = 7(天数)。根据等差数列前n项和公式S_n=na_1+(n(n - 1))/(2)d,可得S_7=7×10+(7×6)/(2)×3=70 + 63 = 133,所以他这一周背诵单词总数为133个。
五、数列间关系类题目 17. 已知数列{a_n}和{b_n}都是等差数列,a_1 = 1,b_1 = 3,a_{10}+b_{10}=50,求数列{a_n + b_n}的前10项和S_{10}。
- 解析:因为{a_n}和{b_n}都是等差数列,所以{a_n + b_n}也是等差数列。根据等差数列前n项和公式S_n=(n(a_1 + a_n))/(2),这里n = 10,a_1 + b_1=1 + 3 =
4,a_{10}+b_{10}=50,则S_{10}=(10×(4 + 50))/(2)=270。
18. 设数列{a_n}是等差数列,a_1 = 2,a_2 = 4,数列{b_n}满足b_n=a_{n+1}-a_n,求数列{b_n}的通项公式。
- 解析:因为{a_n}是等差数列,a_1 = 2,a_2 = 4,则公差d=a_2 - a_1=2。a_n=a_1+(n - 1)d=2+(n - 1)×2 = 2n。b_n=a_{n + 1}-a_n=[2(n + 1)]-2n=2,所以{b_n}的通项公式为b_n = 2。
19. 已知数列{a_n}是等差数列,a_3 = 1,a_7=-9,设b_n=(1)/(a_n· a_{n +
1)},求数列{b_n}的前n项和T_n。
- 解析:首先求{a_n}的通项公式,公差d=(a_7 - a_3)/(7 - 3)=(-9 - 1)/(4)=-
(5)/(2),a_1=a_3-(3 - 1)d=1-2×(-(5)/(2))=6,a_n=a_1+(n - 1)d=6+(n - 1)×(-(5)/(2))=(17 - 5n)/(2)。
- 则b_n=(1)/(a_n· a_{n + 1)}=(4)/((17 - 5n)(12 - 5n)),b_n=(4)/(5)((1)/(12
- 5n)-(1)/(17 - 5n))。
- T_n=(4)/(5)[((1)/(7)-(1)/(12))+((1)/(2)-(1)/(7))+·s+((1)/(12 - 5n)-(1)/(17 -
5n))]=(4)/(5)((1)/(12 - 5n)-(1)/(12))。 20. 设数列{a_n}是等差数列,a_1 = 1,a_{n + 1}=a_n+2n,求a_n的通项公式。
- 解析:a_{n + 1}-a_n=2n。
- a_n=(a_n - a_{n - 1})+(a_{n - 1}-a_{n - 2})+·s+(a_2 - a_1)+a_1。
- a_n=2(n - 1)+2(n - 2)+·s+2×1+1。
- 由等差数列求和公式1+2×((n - 1)n)/(2)=n^2 - n + 1,所以a_n=n^2 - n
+ 1。