高三一轮复习等差数列(一)
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高考数学第一轮复习:《等差数列》最新考纲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.【教材导读】1.“a ,A ,b 是等差数列”是“A =a +b2”的什么条件? 提示:充分必要条件.2.如何推导等差数列的通项公式? 提示:可用累加法.3.如何推导等差数列的前n 项和公式? 提示:利用倒序相加法推导.1.等差数列的相关概念(1)定义: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.符号表示为a n -a n -1=d (n ≥2,n ∈N *,d 为常数).(2)等差中项:若a ,A ,b 成等差数列,则A 叫做a 与b 的等差中项,且A =a +b2. 2.等差数列的通项公式(1)若等差数列{a n }的首项是a 1,公差为d ,则其通项公式为a n =a 1+(n -1)d . (2)通项的推广:a n =a m +(n -m )d . 3.等差数列的前n 项和公式(1)已知等差数列{a n }的首项a 1和第n 项a n ,则其前n 项和公式S n =n (a 1+a n )2.(2)已知等差数列{a n }的首项a 1与公差d ,则其前n 项和公式S n =na 1+n (n -1)2d .4.等差数列{a n }的性质(1)若m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q (其中m ,n ,p ,q ∈N *),特别地,若p +q =2m ,则a p +a q =2a m (p ,q ,m ∈N *).(2)若等差数列{a n }的前n 项和为S n ,则S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等差数列. (3)若下标成等差数列,则相应的项也成等差数列,即a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)成等差数列.(4)若等差数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 2n -1=(2n -1)a n . 5.等差数列的增减性与最值公差d >0时为递增数列,且当a 1<0时,前n 项和S n 有最小值;d <0时为递减数列,且当a 1>0时,前n 项和S n 有最大值.6.等差数列与一次函数的关系由等差数列的通项公式a n =a 1+(n -1)d 可得a n =dn +(a 1-d ),如果设p =d ,q =a 1-d ,那么a n =pn +q ,其中p ,q 是常数.当p ≠0时,(n ,a n )在一次函数y =px +q 的图象上,即公差不为零的等差数列的图象是直线y =px +q 上的均匀排开的一群孤立的点.当p =0时,a n =q ,等差数列为常数列,此时数列的图象是平行于x 轴的直线(或x 轴)上的均匀排开的一群孤立的点.【重要结论】1.等差数列{a n }中,若a m =n ,a n =m ,则a m +n =0. 2.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m =S n (m ≠n ), 则S m +n =0.3.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m =n ,S n =m , 则S m +n =-(m +n ).1.已知数列{a n }中,a 3=2,a 7=1,若⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n +1为等差数列,则a 11等于( )(A)0 (B)12 (C)23(D)2B 解析:由已知可得1a 3+1=13,1a 7+1=12分别是等差数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1 的第3项和第7项,其公差d =12-137-3=124,由此可得1a 11+1=1a 7+1+(11-7)d =12+4×124=23.解之得a 11=12. 2.记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,则{a n }的公差为( ) (A)1 (B)2 (C)4(D)8C解析:设等差数列{an }的公差为d ,∴⎩⎨⎧a 1+3d +a 1+4d =24,6a 1+6×52d =48,∴d =4,故选C.3.首项为24的等差数列,从第10项开始为负数,则公差d 的取值范围是( ) (A)(-3,+∞) (B)-∞,-83 (C)-3,-83(D)-3,-83D 解析:由题意知a 9≥0,a 10<0, ∴a 9=a 1+8d =24+8d ≥0,d ≥-3. a 10=a 1+9d =24+9d <0,d <-83. 综上知-3≤d <-83.故选D.4.设等差数列{a n }的前10项和为20,且a 5=1,则{a n }的公差为( ) (A)1 (B)2 (C)3(D)4B 解析:等差数列{a n }的前10项和为20,所以S 10=10(a 1+a 10)2=5(a 1+a 10)=5(a 5+a 6)=20.所以a 6=4-a 5=3.则{a n }的公差为a 6-a 5=3-1=2.故选B.5.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=3,S 5=25,则a 8=( ) (A)16(B)15(C)14 (D)13B 解析:设公差为d ,由a 2=3,S 5=25可得a 1+d =3,5a 1+5×42d =25 ∴a 1=1,d =2,则a 8=a 1+7d =15.考点一 等差数列的基本量运算(1)已知等差数列{a n }中,a 1010=3,S 2017=2017,则S 2018=( ) (A)2018 (B)-2018 (C)-4036(D)4036(2)已知等差数列{a n }满足a 2=3,S n -S n -3=51(n >3),S n =100,则n 的值为( ) (A)8 (B)9 (C)10(D)11(3)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 2=4,S 10=110,则S n +64a n的最小值为( ) (A)7 (B)152 (C)172(D)8解析:(1)由等差数列前n 项和公式结合等差数列的性质可得: S 2017=a 1+a 20172×2017=2a 10092×2017=2017a 1009=2017,则a 1009=1,据此可得:S 2018=a 1+a 20182×2018=1009(a 1009+a 2010)=1009×4=4036.故选D.(2)由S n -S n -3=51得,a n -2+a n -1+a n =51, 所以a n -1=17,又a 2=3,S n =n (a 2+a n -1)2=100,解得n =10.(3)设{a n }的公差为d ,由a 2=4,S 10=110得⎩⎨⎧a 1+d =4,10a 1+10×92d =110,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,d =2,故a n =2+2(n -1)=2n , S n =2n +n (n -1)2×2=n 2+n . 所以S n +64a n=n 2+n +642n=n 2+32n +12≥2n 2·32n +12=172,当且仅当n 2=32n ,即n =8时取等号.故选C.【反思归纳】 等差数列基本运算的方法策略(1)等差数列中包含a 1,d ,n ,a n ,S n 五个量,可知三求二.解决这些问题一般设基本量a 1,d ,利用等差数列的通项公式与求和公式列方程(组)求解,体现方程思想.(2)如果已知等差数列中有几项的和是常数的计算问题,一般是等差数列的性质和等差数列求和公式S n =n (a 1+a n )2结合使用,体现整体代入的思想.【即时训练】 (1)若等差数列{a n }的前5项和S 5=25,且a 2=3,则a 7=( ) (A)12 (B)13 (C)14(D)15(2)已知在等差数列{a n }中,a 1=20,a n =54,S n =3 700,则数列的公差d ,项数n 分别为( )(A)d =0.34,n =100 (B)d =0.34,n =99 (C)d =3499,n =100(D)d =3499,n =99(3)《莱茵德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一.书中有一道这样的题:把100个面包分给5个人,使每个人的所得成等差数列,且使较大的三份之和的17是较小的两份之和,则最小的一份的量为( )(A)52(B)54(C)53 (D)56解析:(1)B 由题意得S 5=5(a 1+a 5)2=5a 3=25,a 3=5,公差d =a 3-a 2=2,a 7=a 2+5d=3+5×2=13.故选B.(2)C由⎩⎪⎨⎪⎧a n =a 1+(n -1)d S n =na 1+n (n -1)d 2,得⎩⎪⎨⎪⎧54=20+(n -1)d ,3700=20n +n (n -1)d 2,解得d =3499,n =100.故选C.(3)C 易得中间的那份为20个面包,设最小的一份为a 1,公差为d ,根据题意,有[20+(a 1+3d )+(a 1+4d )]×17=a 1+(a 1+d ),解得a 1=53.故选C.考点二 等差数列的判断与证明已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,b n =S nn (n ∈N *).求证:数列{b n }是等差数列. 证明:设等差数列{a n }的公差为d , 则S n =na 1+12n (n -1)d , ∴b n =S n n =a 1+12(n -1)d .法一:b n +1-b n =a 1+12nd -a 1-12(n -1)d =d2(常数), ∴数列{b n }是等差数列.法二:b n +1=a 1+12nd ,b n +2=a 1+12(n +1)d , ∴b n +2+b n =a 1+12(n +1)d +a 1+12(n -1)d =2a 1+nd =2b n +1. ∴数列{b n }是等差数列.【反思归纳】 判定数列{a n }是等差数列的常用方法 (1)定义法:对任意n ∈N *,a n +1-a n 是同一个常数;(2)等差中项法:对任意n ≥2,n ∈N *,满足2a n =a n +1+a n -1; (3)通项公式法:数列的通项公式a n 是n 的一次函数;(4)前n 项和公式法:数列的前n 项和公式S n 是n 的二次函数,且常数项为0.【即时训练】 已知数列{a n }的首项a 1=1,且点(a n ,a n +1)在函数f (x )=x4x +1的图象上,b n =1a n(n ∈N *).(1)求证:数列{b n }是等差数列,并求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)试问数列{a n }中a k ·a k +1(k ∈N *)是否仍是{a n }中的项?如果是,请指出是数列的第几项;如果不是,请说明理由.解:(1)证明:由已知得a n +1=a n 4a n +1,1a n +1=4+1a n,∴1a n +1-1a n=4,即b n +1-b n =4, ∴数列{b n }是以1为首项,4为公差的等差数列, ∴数列{b n }的通项公式为b n =1+4(n -1)=4n -3. 又b n =1a n ,故数列{a n }的通项公式为a n =14n -3.(2)由(1)可得a k ·a k +1=14k -3·14(k +1)-3=116k 2-8k -3=14(4k 2-2k )-3, ∵4k 2-2k =2k (2k -1)∈N *,∴a k ·a k +1∈{a n },所以a k ·a k +1是数列{a n }中的项,是第4k 2-2k 项. 考点三 等差数列的性质(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(2)等差数列{a n}中,a1+3a8+a15=120,则2a9-a10的值是()(A)20 (B)22(C)24 (D)-8(3)等差数列{a n}的前m项和为30,前3m项和为90,则它的前2m项和为________.解析:(1)设{a n},{b n}的公差分别为d1,d2,则(a n+1+b n+1)-(a n+b n)=(a n+1-a n)+(b n+1-b n)=d1+d2,所以{a n+b n}为等差数列.又a1+b1=a2+b2=100,所以{a n+b n}为常数列.所以a37+b37=100.(2)因为a1+3a8+a15=5a8=120,所以a8=24,所以2a9-a10=a10+a8-a10=a8=24.(3)由S m,S2m-S m,S3m-S2m成等差数列,可得2(S2m-S m)=S m+S3m-S2m,即S2m=3S m+S3m3=3×30+903=60.答案:(1)C(2)C(3)60【反思归纳】一般地,运用等差数列性质可以优化解题过程,但要注意性质运用的条件,如m+n=p+q,则a m+a n=a p+a q(m,m,p,q∈N*).【即时训练】(1)等差数列{a n}中,a1+a7=26,a3+a9=18,则数列{a n}的前9项和为()(A)66 (B)99(C)144 (D)297(2)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()(A)6 (B)7(C)8 (D)9(3)在等差数列{a n}中,S n为前n项和,2a7=a8+5,则S11=()(A)55 (B)11(C)50 (D)60解析:(1)由a1+a7=2a4=26,得a4=13.由a3+a9=2a6=18,得a6=9.S 9=9(a 1+a 9)2=9(a 4+a 6)2=99.故选B.(2)因为S 5=S 9, 所以a 6+a 7+a 8+a 9=0. 又a 6+a 9=a 7+a 8, 所以a 7+a 8=0, 又a 1>0, 所以a 7>0,a 8<0.所以当n =7时S n 最大.故选B.(3)由2a 7=a 8+5,a 6=5,S 11=(a 1+a 11)·112=11a 6=55.故选A.答案:(1)B (2)B (3)A等差数列的最值问题教材源题:已知等差数列5,427,347,…的前n 项和为S n ,求使得S n 最大的序号n 的值. 解:由题意知,等差数列5,427,347,…的公差为-57, 所以S n =n 22×5+(n -1)-57 =75n -5n 214=-514n -1522+1 12556.于是,当n 取与152最接近的整数即7或8时,S n 取最大值.【规律总结】 求等差数列的前n 项和S n 的最值时,需要注意“自变量n 为正整数”这一隐含条件.若对称轴取不到,需考虑最接近对称轴的自变量n (n 为正整数);若对称轴对应两个正整数的中间,此时应有两个符合题意的n 值.【源题变式】 等差数列{a n }的首项a 1>0,设其前n 项和为S n ,且S 5=S 12,则当n 为何值时,S n 有最大值?解:法一 设等差数列{a n }的公差为d , 由S 5=S 12得5a 1+10d =12a 1+66d ,d =-18a 1<0. 所以S n =na 1+n (n -1)2d =na 1+n (n -1)2·-18a 1 =-116a 1(n 2-17n ) =-116a 1n -1722+28964a 1,因为a 1>0,n ∈N *,所以n =8或n =9时,S n 有最大值. 法二 设等差数列{a n }的公差为d ,同法一得 d =-18a 1<0.设此数列的前n 项和最大,则⎩⎨⎧a n ≥0,a n +1≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a n =a 1+(n -1)·-18a 1≥0,a n +1=a 1+n ·-18a 1≤0,解得⎩⎨⎧n ≤9,n ≥8,即8≤n ≤9,又n ∈N *,所以当n =8或n =9时,S n 有最大值.课时作业基础对点练(时间:30分钟)1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若6a 3+2a 4-3a 2=5,则S 7=( ) (A)28 (B)21 (C)14(D)7D 解析:解法一 由6a 3+2a 4-3a 2=5,得6(a 1+2d )+2(a 1+3d )-3(a 1+d )=5a 1+15d =5(a 1+3d )=5,即5a 4=5,所以a 4=1,所以S 7=7×(a 1+a 7)2=7×2a 42=7a 4=7,故选D.解法二 由6a 3+2a 4-3a 2=5,得6(a 4-d )+2a 4-3(a 4-2d )=5, 即5a 4=5,所以a 4=1,所以S 7=7×(a 1+a 7)2=7×2a 42=7a 4=7,故选D.2.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 11=22,则a 3+a 7+a 8=( ) (A)18 (B)12 (C)9(D)6D 解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得S 11=11(a 1+a 11)2=11(2a 1+10d )2=22,即a 1+5d =2,所以a 3+a 7+a 8=a 1+2d +a 1+6d +a 1+7d =3(a 1+5d )=6,故选D.3.等差数列{a n }中,已知a 5>0,a 4+a 7<0,则{a n }的前n 项和S n 的最大值为( ) (A)S 7 (B)S 6 (C)S 5(D)S 4C 解析:∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 4+a 7=a 5+a 6<0,a 5>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 5>0,a 6<0,∴S n 的最大值为S 5.故选C.4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 11=22,a 4=-12,如果当n =m 时,S n 最小,那么m 的值为( )(A)10 (B)9 (C)5(D)4C 解析:解法一 设等差数列{a n }的公差为d .由已知得⎩⎨⎧11a 1+11×102d =22,a 1+3d =-12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-33,d =7.所以S n =-33n +n (n -1)2×7=72n 2-73n 2=72⎝ ⎛⎭⎪⎫n -73142-72×⎝ ⎛⎭⎪⎫73142,因为n ∈N *,所以当n =5时,S n 取得最小值,故选C.解法二 设等差数列{a n }的公差为d .由已知得11(a 1+a 11)2=22,所以11a 6=22,解得a 6=2,所以d =a 6-a 42=7,所以a n =a 4+(n -4)d =7n -40,所以数列{a n }是单调递增数列,又a 5=-5<0,a 6=2>0,所以当n =5时,S n 取得最小值,故选C.5.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等,问各得几何.”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分五钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位)这个问题中,甲所得为( )(A)54钱 (B)43钱 (C)32钱(D)53钱B 解析:依题意,设甲所得为a 1,公差为d ,则a 1+a 2=a 3+a 4+a 5=52,即2a 1+d =3a 1+9d =52,解得a 1=43,∴甲得43钱.故选B.6.公差不为零的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 6=3a 4,且S 10=λa 4,则λ的值为( ) (A)15 (B)21 (C)23(D)25D 解析:由题意有:a 1+5d =3(a 1+3d )⇒a 1=-2d ,λ=S 10a 4=10a 1+10×92d a 1+3d=25,故选D.7.在数列{a n }中,若a 1=1,a n +1=a n +2(n ≥1),则该数列的通项a n =________. 解析:∵a n +1-a n =2(n ≥1),∴{a n }为等差数列,∴a n =1+(n -1)×2,即a n =2n -1. 答案:2n -1.8.(2019苏北四市一模)在等差数列{a n }中,已知a 2+a 8=11,则3a 3+a 11的值为________. 解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可得a 2+a 8=11=2a 5,则a 5=112,所以3a 3+a 11=3(a 5-2d )+a 5+6d =4×112=22.答案:229.由正数组成的等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,且a n b n =2n -13n -1,则S 5T 5=________.解析:由S 5=5(a 1+a 5)2=5a 3,T 5=5(b 1+b 5)2=5b 3,得S 5T 5=a 3b 3=2×3-13×3-1=58.答案:5810.在等比数列{a n }中,a 2=3,a 5=81. (1)求a n ;(2)设b n =log 3a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 解:(1)设{a n }的公比为q ,依题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q =3,a 1q 4=81,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =3.因此,a n =3n -1.(2)因为b n =log 3a n =n -1,所以数列{b n }的前n 项和S n =n (b 1+b n )2=n 2-n 2.能力提升练(时间:15分钟)11.今有良马与驽马发长安至齐,齐去长安一千一百二十五里,良马初日行一百零三里,日增十三里;驽马初日行九十七里,日减半里;良马先至齐,复还迎驽马,问:几何日相逢?( )(A)12日 (B)16日 (C)8日(D)9日D 解析:由题易知良马每日所行里数构成一等差数列,其通项公式为a n =103+13(n -1)=13n +90,驽马每日所行里数也构成一等差数列,其通项公式为b n =97-12(n -1)=-12n +1952,二马相逢时所走路程之和为2×1 125=2 250,所以n (a 1+a n )2+n (b 1+b n )2=2 250,即n (103+13n +90)2+n ⎝ ⎛⎭⎪⎫97-12n +19522=2 250,化简得n 2+31n -360=0,解得n =9或n =-40(舍去),故选D.12.已知数列{a n +1-a n }是公差为2的等差数列,且a 1=1,a 3=9,则a n =________. 解析:数列{a n +1-a n }是公差为2的等差数列,且a 1=1,a 3=9,∴a n +1-a n =(a 2 -1)+2(n -1), a 3-a 2 =(a 2-1)+2,∴3-a 2=(a 2-1)+2,∴a 2=1. ∴a n +1-a n =2n -2,∴a n =2(n -1)-2+2(n -2)-2+……+2-2+1=2×(n -1)n2-2(n -1)+1=n 2-3n +3. ∴a n =(n 2-3n +3)2.n =1时也成立. 则a n =(n 2-3n +3)2. 答案:(n 2-3n +3)2.13.等差数列{a n }中,a 1=12 015,a m =1n ,a n =1m (m ≠n ),则数列{a n }的公差d =________. 解析:因为a m =12 015+(m -1)d =1n ,a n =12 015+(n -1)d =1m ,所以(m -n )d =1n -1m ,所以d =1mn ,所以a m =12 015+(m -1)1mn =1n ,解得1mn =12015,即d =12015.答案:1201514.设同时满足条件:①b n +b n +22≤b n +1(n ∈N +);②b n ≤M (n ∈N +,M 是与n 无关的常数)的无穷数列{b n }叫“特界”数列.(1)若数列{a n }为等差数列,S n 是其前n 项和:a 3=4,S 3=18,求S n ; (2)判断(1)中的数列{S n }是否为“特界”数列,并说明理由.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a 1+2d =4,S 3=a 1+a 2+a 3=3a 1+3d =18, 解得a 1=8,d =-2,∴S n =na 1+n (n -1)2d =-n 2+9n .(2){S n }是“特界”数列,理由如下:由S n +S n +22-S n +1=(S n +2-S n +1)-(S n +1-S n )2=a n +2-a n +12=d 2=-1<0,得S n +S n +22<S n +1,故数列{S n }适合条件①.而S n =-n 2+9n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫n -922+814(n ∈N +),则当n =4或5时,S n 有最大值20,即S n ≤20,故数列{S n }适合条件②.综上,数列{S n }是“特界”数列.15.(2019南昌模拟)已知数列{a n }满足a 1=1,a n =a n -12a n -1+1(n ∈N *,n ≥2),数列{b n }满足关系式b n =1a n(n ∈N *).(1)求证:数列{b n }为等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式. (1)证明:因为b n =1a n,且a n =a n -12a n -1+1,所以b n +1=1a n +1=1a n 2a n +1=2a n +1a n .所以b n +1-b n =2a n +1a n-1a n=2.又b 1=1a 1=1,所以数列{b n }是首项为1,公差为2的等差数列. (2)解:由(1)知数列{b n }的通项公式为 b n =1+(n -1)×2=2n -1, 又b n =1a n,所以a n =1b n=12n -1.所以数列{a n}的通项公式为a n=1.2n-1。
高考数学一轮复习《等差数列》练习题(含答案)一、单选题1.若3与13的等差中项是4与m 的等比中项,则m =( ) A .12B .16C .8D .202.在等差数列{}n a 中,49a =,且2410,,a a a 构成等比数列,则公差d 等于( ) A .3-B .0C .3D .0或33.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若7614,10S a ==,则{}n a 的公差为( ) A .4B .3C .2D .14.已知数列{}n a ,{}n b 均为等差数列,且125a =,175b =,22120a b +=,则3737a b +的值为( ) A .760B .820C .780D .8605.在等差数列{an }中,若a 2+2a 6+a 10=120,则a 3+a 9等于( ) A .30B .40C .60D .806.在明朝程大位《算法统宗》中有首依筹算钞歌:“甲乙丙丁戊己庚,七人钱本不均平,甲乙念三七钱钞,念六一钱戊己庚,惟有丙丁钱无数,要依等第数分明,请问先生能算者,细推详算莫差争.”题意是:“现有甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七人,他们手里钱不一样多,依次成等差数列,已知甲、乙两人共237钱,戊、己、庚三人共261钱,求各人钱数.”根据上题的已知条件,戊有( ) A .107钱B .102钱C .101钱D .94钱7.已知数列{an }是首项为1a ,公差为d 的等差数列,前n 项和为Sn ,满足4325a a =+,则S 9=( ) A .35B .40C .45D .50 8.正项等比数列{}n a 中,5a ,34a ,42a -成等差数列,若212a =,则17a a =( ) A .4B .8C .32D .649.已知{}n a 是公差不为零的等差数列,2414a a +=,且126,,a a a 成等比数列,则公差为( ) A .1B .2C .3D .410.设等差数列{}n a 的公差为d ,10a >,则“50a >”是“0d >”的( )A .充要条件B .必要不充分条件C .充分不必要条件D .既不充分也不必要条件11.设等差数列 {}n a 的前n 项和为n S ,若3710a a += ,则9S = ( ) A .22.5B .45C .67.5D .9012.在等差数列{}n a 中n S 为前n 项和,7624a a =- ,则9S =( ) A .28 B .30C .32D .36二、填空题13.记n S 为等差数列{n a }的前n 项和,若24a =,420S =,则9a =_________.14.已知公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若4a ,5S ,{}750S ∈-,,则n S 的最小值为__________.15.已知数列{}n a 中,11a =,()1121n n n n a a n a na ++⋅=+-,则通项公式n a =______. 16.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若30a =,636S S =+,则7S =_____. 三、解答题17.已知等差数列{}n a 满足32a =,前4项和47S =. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设等比数列{}n b 满足23b a =,415b a =,数列{}n b 的通项公式.18.已知等差数列{}n a 满足首项为3331log 15log 10log 42-+的值,且3718a a +=. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .19.记n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知221nn S n a n+=+. (1)证明:{}n a 是等差数列;(2)若479,,a a a 成等比数列,求n S 的最小值.20.已知在n的展开式中,前3项的系数成等差数列,求:(1)展开式中二项式系数最大项的项; (2)展开式中系数最大的项; (3)展开式中所有有理项.21.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知535S =,且4a 是1a 与13a 的等比中项,数列{}n b 的前n 项和245n T n n =+.(1)求数列{}{}n n a b 、的通项公式; (2)若14a <,对任意*n ∈N 总有1122111444n nS b S b S b λ+++≤---恒成立,求实数λ的最小值.22.这三个条件中任选一个,补充在下面题目条件中,并解答.①25a =,()11232,n n n S S S n n *+--+=≥∈N ;②25a =,()111322,n n n n S S S a n n *+--=--≥∈N ;③()132,12n n S S n n n n *--=≥∈-N . 问题:已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,且___________.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)已知n b 是n a 、1n a +的等比中项,求数列21n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T参考答案1.B2.D3.A4.B5.C7.C8.D9.C10.B11.B12.D 13.18 14.6- 15.21nn - 16.717.(1)设等差数列{}n a 首项为1a ,公差为d .∵3427a S =⎧⎨=⎩∴()1122441472a d a d +=⎧⎪⎨⨯-+=⎪⎩解得:1112a d =⎧⎪⎨=⎪⎩∴等差数列{}n a 通项公式()11111222n a n n =+-⨯=+(2)设等比数列{}n b 首项为1b ,公比为q∵2341528b a b a ==⎧⎨==⎩∴13128b q b q ⋅=⎧⎨⋅=⎩ 解得:24q =即112b q =⎧⎨=⎩或112b q =-⎧⎨=-⎩ ∴等比数列{}n b 通项公式12n n b -=或()12n n b -=--18.(1)根据题意得,13331log 15log 10log 42a =-+333331533log log log log 2log 211022⎛⎫=+=+=⨯= ⎪⎝⎭,因为数列{}n a 是等差数列,设公差为d ,则由3718a a +=,得112618a d a d +++=,解得2d =,所以()11221n a n n =+-⨯=-.(2)由(1)可得1111(21)(21)22121n b n n n n ⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭,所以1111111112323522121n T n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭11122121nn n ⎛⎫=-=⎪++⎝⎭. 19.(1)因为221nn S n a n +=+,即222n n S n na n+=+①,当2n ≥时,()()()21121211n n S n n a n --+-=-+-②,①-②得,()()()22112212211n n n n S n S n na n n a n --+---=+----, 即()12212211n n n a n na n a -+-=--+,即()()()1212121n n n a n a n ----=-,所以11n n a a --=,2n ≥且N*n ∈, 所以{}n a 是以1为公差的等差数列. (2)[方法一]:二次函数的性质由(1)可得413a a =+,716a a =+,918a a =+,又4a ,7a ,9a 成等比数列,所以2749a a a =⋅,即()()()2111638a a a +=+⋅+,解得112a =-,所以13n a n =-,所以()22112512562512222228n n n S n n n n -⎛⎫=-+=-=--⎪⎝⎭, 所以,当12n =或13n =时,()min 78n S =-. [方法二]:【最优解】邻项变号法由(1)可得413a a =+,716a a =+,918a a =+,又4a ,7a ,9a 成等比数列,所以2749a a a =⋅,即()()()2111638a a a +=+⋅+,解得112a =-, 所以13n a n =-,即有1123210,0a a a a <<<<=.则当12n =或13n =时,()min 78n S =-. 20.(1)n展开式的通项公式为1C kn kk k nT -+=⋅3561C 2n kk n k x -=,依题意得122112C 1C 22n n ⋅⋅=+⋅,即2C 4(1)n n =-,得8n =,所以8的展开式有9项,二项式系数最大的项为5项,所以22433584135C 28T x x ==. (2)由(1)知,2456181C 2kk k k T x -+=,设展开式中系数最大的项为第1k +项,则1881188111C C 2211C C 22k k k k k k k k --++⎧≥⎪⎪⎨⎪≥⎪⎩,即()()()()()()8!8!2!8!1!9!8!8!2!8!1!7!k k k k k k k k ⎧≥⋅⎪⋅--⋅-⎪⎨⎪⋅≥⎪⋅-+⋅-⎩,即92228k k k k -≥⎧⎨+≥-⎩,解得23k ≤≤,所以2k =或3k =, 所以展开式中系数最大的项为737x 和327x . (3)由2456181C 2kk k k T x -+=(0,1,2,3,4,5,6,7,8)k =为有理项知,2456k -为整数,得0k =,6.所以展开式中所有有理项为4x 和716x. 21.(1)设等差数列{}n a 的公差为d , 由535S =得151035a d +=, 因为4a 是1a 与13a 的等比中项,所以()()2111312a d a a d +=+.化简得172a d =-且2123a d d =,解方程组得17,0a d ==或13,2a d==.故{}n a 的通项公式为7n a =或21n a n =+(其中N n *∈);因为245n T n n =+,所以214(1)5(1)n T n n -=-+-,(2)n ≥,所以22145[4(1)5(1)]81n n n b T T n n n n n -=-=+--+-=+,因为119b T ==,满足上式,所以()81N n b n n *=+∈;(2)因为14a <,所以21n a n =+, 所以(2)n S n n =+,所以221114488141n n S b n n n n ==-+---,所以22211221111114442141(2)1n n S b S b S b n +++=+++------1111335(21)(21)n n =+++⨯⨯-+111111123352121n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111221n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭, 易见111221n ⎛⎫- ⎪+⎝⎭随n 的增大而增大,从而11112212n ⎛⎫-< ⎪+⎝⎭恒成立, 所以12λ≥,故λ的最小值为12.22.(1)解:选条件①时,25a =,1123n n n S S S +--+=,整理得()()113n n n n S S S S +----=,故13n n a a +-=(常数),且213a a -=, 所以数列{}n a 是以2为首项,3为公差的等差数列.故()13131n a a n n =+-=-;选条件②时,25a =,()*111322,n n n n S S S a n n +--=--≥∈N ,整理得()1112n n n n n S S S S a +---=--,故112n n n a a a +-+=,故数列{}n a 是等差数列,公差213d a a =-=,故()13131n a a n n =+-=-; 选条件③时,()*132,12n n S S n n n n --=≥∈-N ,且121S =, 所以数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以2为首项,32为公差的等差数列,则()33121222n S n n n =+-=+,所以23122n S n n =+,则2n ≥时,131n n n a S S n -=-=-.又112311a S ===⨯-满足31n a n =-,所以31n a n =-,*n ∈N . (2)解:由(1)得:31n a n =-,由于n b 是n a 、1n a +的等比中项,所以()()213132n n n b a a n n +==-+⋅,则()()211111313233132n b n n n n ⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭, 故()11111111113255831323232232n nT n n n n ⎛⎫⎛⎫=⨯-+-++-=-=⎪ ⎪-+++⎝⎭⎝⎭。
等差数列高考大纲思维导图讲义导航知识梳理一、等差数列的定义如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,这个数列就叫做等差数列.这个常数叫做等差数列的公差,公差常用字母d表示二、等差数列的通项公式等差数列是常见数列的一种,数列从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,已知等差数列的首项a1,公差d,那么第n项为a n=a1+(n﹣1)d,或者已知第m项为a m,则第n项为a n=a m+(n﹣m)d.三、等差数列的性质(1)若公差d>0,则为递增等差数列;若公差d<0,则为递减等差数列;若公差d=0,则为常数列;(2)有穷等差数列中,与首末两端“等距离”的两项和相等,并且等于首末两项之和;(3)m,n∈N+,则a m=a n+(m﹣n)d;(4)若s,t,p,q∈N*,且s+t=p+q,则a s+a t=a p+a q,其中a s,a t,a p,a q是数列中的项,特别地,当s+t=2p时,有a s+a t=2a p;(5)若数列{a n},{b n}均是等差数列,则数列{ma n+kb n}仍为等差数列,其中m,k均为常数.(6)a n,a n﹣1,a n﹣2,…,a2,a1仍为等差数列,公差为﹣d.(7)从第二项开始起,每一项是与它相邻两项的等差中项,也是与它等距离的前后两项的等差中项,即2a n+1=a n+a n+2,2a n=a n﹣m+a n+m,(n≥m+1,n,m∈N+)(8)a m,a m+k,a m+2k,a m+3k,…仍为等差数列,公差为kd(首项不一定选a1).四、等差数列的求和公式等差数列的前n项和公式等差数列的前n项和的公式:①()12nnn a aS+=;②()112nn nS na d-=+.五、等差数列最值求解等差数列前n项和的最值问题可转化为项的正负问题,也可转化为二次函数最值问题.例题讲解一、等差数列定义的理解例1.下面数列中,是等差数列的有( ) ①4,5,6,7,8…②3,0,-3,0,-6,…③0,0,0,0…④110,210,310,410,… A .1个 B .2个C .3个D .4个例2.下列数列中不是等差数列的为( ) A.0,0,0,0,0 B.0,1-,2-,3-,4- C.2,3,4,5,6 D.0,1,2,1,0二、等差数列通项公式例1.在等差数列{}n a 中,已知32a =,5815a a +=,则10(a = ) A .64 B .26C .18D .13例2.在等差数列{}n a 中,214a =,55a =,则公差(d = )A .2-B .3-C .2D .3例3.已知{}n a 是等差数列,124a a +=,7828a a +=,则公差等于( ) A .2 B .4 C .6 D .8三、等差数列的性质例1.等差数列{}n a 中,已知21016a a +=,则468(a a a ++= ) A .16 B .20 C .24 D .28例2.等差数列{}n a 中,若4681012120a a a a a ++++=,则91113a a -的值是( )A .14B .15C .16D .17例3.已知等差数列{}n a 单调递增且满足1104a a +=,则8a 的取值范围是( )A .(2,4)B .(,2)-∞C .(2,)+∞D .(4,)+∞四、等差数列的求和公式例1.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若33S a =,且30a ≠,则43(S S = ) A .1B .53C .83D .3例2.等差数列{}n a 中,14739a a a ++=,36927a a a ++=,则数列{}n a 前9项的和9S 等于( ) A .99 B .66C .144D .297例3.设{}n a 是任意等差数列,它的前n 项和、前2n 项和与前4n 项和分别为X ,Y ,Z ,则下列等式中恒成立的是( )A .23X Z Y +=B .44X Z Y +=C .237X Z Y +=D .86X Z Y +=六、等差数列最值求解例1.已知等差数列{}n a 中,39a a =,公差0d <,则使其前n 项和n S 取得最大值的自然数n 是( ). A.4或5 B.5或6 C.6或7 D.不存在例2.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=−3,S 5=−10,则a 5=__________,S n 的最小值_______.例3.在各项均为正数的等比数列{a n }中,214a =,且a 4+a 5=6a 3.练习A1.下列说法中正确的是( )A.若a ,b ,c 成等差数列,则222,,a b c 成等差数列B.若a ,b ,c 成等差数列,则222log ,log ,log a b c 成等差数列C.若a ,b ,c 成等差数列,则a+2,b+2,c+2成等差数列D.若a ,b ,c 成等差数列,则2,2,2a b c 成等差数列2.已知下列各数列,其中为等差数列的个数为( ) 1 4,5,6,7,8,... 2 3,0,-3,0,-6,... 3 0,0,0,0, (4)1234,,,,10101010… A.1 B.2C.3D.43.已若{}n a 是等差数列,则由下列关系确定的数列{}n b 也一定是等差数列的是( )A. 2n n b a =B. 2n n b a n =+C. 1n n n b a a +=+D. n n b na =4.已知数列{}n a 为等差数列,且39a =,53a =,则9a 等于( )A .9-B .6-C .3-D .275.已知等差数列{}n a 中,1232a a a ++=,3456a a a ++=,则91011a a a ++的值为( ) A .18 B .16 C .14 D .126.等差数列{}n a 中,若46101290a a a a +++=,则10141(3a a -= )A .15B .30C .45D .607.等差数列{}n a 中,31a =-,1117a =-,则7a 等于( )A .9-B .8-C .92-D .4-8.在等差数列{}n a 中,公差为12,1359960a a a a +++⋯+=,则246100(a a a a +++⋯+= ) A .60 B .70 C .75 D .859.已知等差数列{}n a 满足12910a a a ++⋯+=,则有( )A .3890a a +=B .2900a a +<C .1910a a +>D .4646a =10.已知数列{}n a 为等差数列,且17132a a a π++=,则7tan (a = )A.BC. D.11.已知0a >,0b >,并且1a ,12,1b成等差数列,则9a b +的最小值为( ) A .16 B .9C .5D .412.等差数列{}n a 中,已知21016a a +=,则468(a a a ++= ) A .16 B .20C .24D .2813.在等差数列{}n a 中,若4681012120a a a a a ++++=,则10122a a -的值为( ) A .20 B .22C .24D .2814.等差数列{}n a 中,156a a +=,65a =,那么9a 的值是( ) A .7- B .7 C .113-D .11315.已知等比数列{}n a 中,各项都是正数,且1321,,22a a a 成等差数列,则8967a a a a ++等于( )A.1+B.1-C.3+D.3-16.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若33S a =,且30a ≠,则43(S S = ) A .1B .53C .83D .317.设等差数列{}n a 的前n 项和n S ,若4104a a +=,则13(S = ) A .13 B .14C .26D .5218.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若1353a a a ++=,则5(S = ) A .5 B .7C .9D .1019.在等差数列{}n a 中,若351024a a a ++=,则此数列的前13项的和等于( ) A .8 B .13C .16D .2620.在等差数列{}n a 中,若14739a a a ++=,36927a a a ++=,则9(S = ) A .66 B .99C .144D .29721.已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和.若312S =,244a a +=,则6(S = ) A .6 B .12C .15D .1822.等差数列{}n a 前n 项和为n S ,111a =-,466a a +=-.则当n S 取最小值时,(n = ) A .6 B .7C .8D .923.数列{}n a 的通项公式为2328n a n n =-,则数列{}n a 各项中最小项是( )A .第4项B .第5项C .第6项D .第7项24.已知数列{}n a 是等差数列,若91130a a +<,10110a a <,且数列{}n a 的前n 项和n S 有最大值,那么当n S 得最小正值时,n 等于( ) A .20 B .17 C .19 D .2125.已知n S 是等差数列*{}()n a n N ∈的前n 项和,且564S S S >>,以下有四个命题:①数列{}n a 中的最大项为10S ②数列{}n a 的公差0d < ③100S >④110S <其中正确的序号是( )A .②③B .②③④C .②④D .①③④26.在等差数列{}n a 中,128a =-,公差4d =,若前n 项和n S 取得最小值,则n 的值为( ) A .7 B .8C .7或8D .8或927.数列{}n a 是首项为111a =,公差为2d =-的等差数列,那么使前n 项和n S 最大的n 值为( ) A .4 B .5C .6D .7练习B1.设{}n a 为等差数列,则下列数列中,成等差数列的个数为( )①2{}na ②{}n pa ③{}n pa q + ④{}(n na p 、q 为非零常数) A .1 B .2C .3D .42.等差数列{}n a 的公差0d >,前n 项和为n S ,则对2n >时有( ) A .1nn S a a n<< B .1nn S a a n <<C .1n n Sa a n<<D .1,,n n Sa a n的大小不确定3.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,在同一个坐标系中,()n a f n =及()n S g n =的部分图象如图所示,则( )A .当4n =时,n S 取得最大值B .当3n =时,n S 取得最大值C .当4n =时,n S 取得最小值D .当3n =时,n S 取得最小值4.已知数列{}n a 是等差数列,n S 为其前n 项和.若3916S S =,则612(S S = )A .110B .310C .510D .7105.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足100S >,110S <,则下列数值最大的是( )A .4SB .5SC .6SD .7S6.等差数列{}n a 与{}n b 的前n 项和分别为n S 与n T ,若3221n n S n T n -=+,则77(ab = ) A .3727B .3828C .3929D .40307.一个有限项的等差数列,前4项之和为40,最后4项之和是80,所有项之和是210,则此数列的项数为( ) A .10 B .12 C .14 D .168.已知点(n ,*)()n a n N ∈都在直线3240x y --=上,那么在数列n a 中有79(a a += )A .790a a +>B .790a a +<C .790a a +=D .790a a =9.已知等差数列{}n a 满足3243a a =,则{}n a 中一定为零的项是( )A .6aB .8aC .10aD .12a10.在等差数列{}n a 中,15a =,470a a +=,则数列{}n a 中为正数的项的个数为( ) A .4 B .5 C .6 D .711.已知数列{}n a 中,132(3n n a a ++= *)n N ∈,且356820a a a a +++=,那么10a 等于( ) A .8 B .5 C .263D .712.若等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,记nn S b n=,则( ) A .数列{}n b 是等差数列,{}n b 的公差也为dB .数列{}n b 是等差数列,{}n b 的公差为2dC .数列{}n n a b +是等差数列,{}n n a b +的公差为dD .数列{}n n a b -是等差数列,{}n n a b -的公差为2d13.等差数列{}n a 中,已知113a =,254a a +=,33n a =,则n 为( )A .48B .49C .50D .5114.若等差数列的首项是24-,且从第10项开始大于零,则公差d 的取值范围是( )A .83d > B .3d < C .833d < D .833d <15.在数列{}n a 中,若1332()n n a a n N +=+∈,且247920a a a a +++=,则10a 为( ) A .5 B .7C .8D .1016.等差数列{}n a 前n 项和为n S ,111a =-,466a a +=-.则当n S 取最小值时,(n = ) A .6 B .7C .8D .917.在各项均为正数的等比数列{}n a 中,63a =,则48(a a += )A .有最小值6B .有最大值6C .有最大值9D .有最小值318.已知实数序列1a ,2a ,⋯,n a 满足:任何连续3项之和均为负数,且任何4项之和均为正数,则n 的最大值是( ) A .4 B .5C .6D .719.已知n S 是等差数列*{}()n a n N ∈的前n 项和,且564S S S >>,以下有四个命题:①数列{}n a 中的最大项为10S ②数列{}n a 的公差0d < ③100S >④110S <其中正确的序号是( )A .②③B .②③④C .②④D .①③④20.已知各项均为正数的等比数列{}n a 中,如果21a =,那么这个数列前3项的和3S 的取值范围是( )A .(-∞,1]-B .[1,)+∞C .[2,)+∞D .[3,)+∞21.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且110a =,56S S ,下列四个命题中,假命题是( )A .公差d 的最大值为2-B .70S <C .记n S 的最大值为K ,K 的最大值为30D .20162017a a >练习C1.已知||0x y >>.将四个数,,x x y x y -+( )A .当0x >时,存在满足已知条件的x ,y ,四个数构成等比数列B .当0x >时,存在满足已知条件的x ,y ,四个数构成等差数列C .当0x <时,存在满足已知条件的x ,y ,四个数构成等比数列D .当0x <时,存在满足已知条件的x ,y ,四个数构成等差数列2.等差数列{}n a 的公差0d >,前n 项和为n S ,则对2n >时有( )A .1nn S a a n<< B .1nn S a a n<<C .1nn S a a n<< D .1,,nn S a a n的大小不确定3.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,在同一个坐标系中,()n a f n =及()n S g n =的部分图象如图所示,则( )A .当4n =时,n S 取得最大值B .当3n =时,n S 取得最大值C .当4n =时,n S 取得最小值D .当3n =时,n S 取得最小值4.等差数列,的前项和分别为,,若,则 A . B .C .D .5.在等差数列中,,其前项和为,若,则 A . B .C .2008D .20096.设为等差数列,则下列数列中,成等差数列的个数为① ② ③ ④、为非零常数) A .1 B .2 C .3 D .47.设表示等差数列的前项和,已知,那么等于 A .B .C .D .8.等差数列中,,,则该数列前项之和为{}n a {}n b n n S n T 231n n S n T n =+(n na b =)232131n n --2131n n ++2134n n -+{}n a 12007a =-n n S 20082006220082006S S -=2009(S =)2009-2008-{}n a ()2{}na {}n pa {}n pa q +{}(n na p q n S {}n a n 51013S S =1020SS ()193101813{}n a 1m a k =1()k a m k m=≠mk ()A .B .C .D .9.设数列为等差数列,其前项和为,已知,,若对任意,都有成立,则的值为A .22B .21C .20D .1910.设等差数列的公差为,前项和为.若,则的最小值为 A .10 B .C .D .二.填空题(共2小题) 11.在等差数列中,,若它的前项和有最大值,则使取得最小正数的 19 .12.已知两个等差数列、的前项和分别为和,若,则使为整数的正整数的个数是 5个 .课后练习1.等差数列中,若,则 .2.设等差数列的前项和为,若,,则 0 ,的最小值为 .3.等差数列中,,,则取最大值时, 6或7 .4.已知等差数列的前项和为,能够说明“若数列是递减数列,则数列是递减数列”是假命题的数列的一个通项公式为 (答案不唯一) .5.设等差数列的前项和为,若,,则数列的公差等于 .6.若等差数列满足,则12mk-2mk12mk +12mk+{}n a n n S 14799a a a ++=25893a a a ++=*n N ∈n k S S k (){}n a d n n S 11a d ==8n nS a +()927212+{}n a 11101a a <-n n S n S n ={}n a {}n b n n A n B 7453n n A n B n +=+n na b {}n a 31110a a +=678a a a ++={}n a n n S 23a =-510S =-5a =n S {}n a 10a >49S S =n S n ={}n a n n S {}n a {}n S {}n a 27n a n =-+{}n a n n S 1122S =71a ={}n a 1-{}n a 1461,52a a a =+=2019a =20192二.解答题(共3小题)7.在等差数列中,已知,,. (Ⅰ)求数列的通项公式; (Ⅱ)求.8.设等差数列满足,. (1)求的通项公式;(2)求的前项和及使得最大的序号的值.9.已知为等差数列,,. ( I ) 求数列的通项公式以及前项和. (Ⅱ)求使得的最小正整数的值.{}n a 1312a a +=2418a a +=*n N ∈{}n a 3693n a a a a +++⋯+{}n a 35a =109a =-{}n a {}n a n n S n S n {}n a 112a =-562a a ={}n a n n S 14n S >n。
城东蜊市阳光实验学校第三课时等差数列一、复习目的:1、理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式、前n项和公式并能解决实际问题;2、理解等差中项的概念,掌握等差数列的性质并能灵敏运用。
二、重难点:理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式、前n项和公式并能解决实际问题;理解等差中项的概念,掌握等差数列的性质,灵敏运用等差数列的性质解题.会求等差数列的公差、求项、求值、求S最值等通常运用等差数列的有关公式及其性质.和、求n三、教学方法:讲练结合,归纳总结,稳固强化。
四、教学过程〔一〕、谈最新考纲要求及高考命题考察情况,促使积极参与。
数列在历年高考都占有很重要的地位,一般情况下都是一至二个客观性题目和一个解答题。
对于本节来讲,客观性题目主要考察数列、等差数列及等比数列的概念、性质、通项公式、前n项和公式等根本知识和根本性质的灵敏应用,对根本的计算技能要求比较高。
〔1〕题型以等差数列及等比数列的公式、性质的灵敏应用为主的1~2道客观题目;〔2〕关于等差数列,等比数列的实际应用问题或者者知识交汇题的解答题也是重点;〔二〕、知识梳理,方法定位〔学生完成以下填空,教师准对问题讲解〕1.等差数列的概念:假设一个数列从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数d,这个数列叫做等差数列,常数d称为等差数列的公差.2.通项公式与前n项和公式⑴通项公式d n a a n )1(1-+=,1a 为首项,d 为公差.⑵前n 项和公式2)(1n na a n S +=或者者d n n na S n )1(211-+=. 3.等差中项:假设b A a ,,成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.即:A 是a 与b 的等差中项⇔b a A +=2⇔a ,A ,b 成等差数列.4.等差数列的断定方法: ⑴定义法:d a a n n =-+1〔+∈N n ,d 是常数〕⇔{}n a 是等差数列;⑵中项法:212+++=n n n a a a (+∈N n )⇔{}n a 是等差数列.5.等差数列的常用性质: ⑴数列{}n a 是等差数列,那么数列{}p a n +、{}n pa 〔p 是常数〕都是等差数列;⑵在等差数列{}n a 中,等间隔取出假设干项也构成一个等差数列,即 ,,,,32k n k n k n n a a a a +++为等差数列,公差为kd .⑶d m n a a m n)(-+=;b an a n +=(a ,b 是常数);bn an S n +=2(a ,b 是常数,0≠a )⑷假设),,,(+∈+=+N q p n m q p nm ,那么q p n m a a a a +=+;⑸假设等差数列{}n a 的前n 项和n S ,那么⎭⎬⎫⎩⎨⎧n S n 是等差数列;⑹当项数为)(2+∈N n n ,那么nn a a S S nd S S 1,+==-奇偶奇偶;当项数为)(12+∈-N n n,那么nn S S a S S n 1,-==-奇偶偶奇. 6.等差数列中求n S 最值的方法:〔1〕、不等式组法;〔2〕、性质法;〔3〕、二次函数配方法。
自主梳理1.等差数列的有关定义(1)一般地,如果一个数列从第____项起,每一项与它的前一项的____等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.符号表示为____________ (n ∈N *,d 为常数).(2)数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是____________,其中A 叫做a ,b 的____________.2.等差数列的有关公式(1)通项公式:a n =____________,a n =a m +__________ (m ,n ∈N *).(2)前n 项和公式:S n =______________=________________.3.等差数列的前n 项和公式与函数的关系S n =d 2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n . 数列{a n }是等差数列的充要条件是其前n 项和公式S n =____________.4.等差数列的性质(1)若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则有________________,特别地,当m +n =2p 时,________________.(2)等差数列中,S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 成等差数列.(3)等差数列的单调性:若公差d >0,则数列为________;若d <0,则数列为__________;若d =0,则数列为____________.自我检测1. 已知等差数列{a n }中,a 5+a 9-a 7=10,记S n =a 1+a 2+…+a n ,则S 13的值为________.2.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=6,a 3=4,则公差d =________.3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若S 9=72,则a 2+a 4+a 9=________.4.若等差数列{a n }的前5项之和S 5=25,且a 2=3,则a 7=________.学生姓名教师姓名 班主任 日期时间段 年级 课时 教学内容 等差数列及其前n 项和教学目标 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.了解等差数列与一次函数的关系.4.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.重点 等差数列性质、公式灵活应用难点同上5.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 5a 3=59,则S 9S 5=________.探究点一 等差数列的基本量运算例1 等差数列{a n }的前n 项和记为S n .已知a 10=30,a 20=50,(1)求通项a n ;(2)若S n =242,求n .变式迁移1 设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),它的前10项和S 10=110,且a 1,a 2,a 4成等比数列,求公差d 和通项公式a n .探究点二 等差数列的判定例2 已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1 (n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *).(1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }中的最大值和最小值,并说明理由.变式迁移2 已知数列{a n }中,a 1=5且a n =2a n -1+2n -1(n ≥2且n ∈N *).(1)求a 2,a 3的值.(2)是否存在实数λ,使得数列{a n +λ2n }为等差数列?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.探究点三 等差数列性质的应用例3 若一个等差数列的前5项之和为34,最后5项之和为146,且所有项的和为360,求这个数列的项数.变式迁移3 已知数列{a n }是等差数列.(1)前四项和为21,末四项和为67,且前n 项和为286,求n ;(2)若S n =20,S 2n =38,求S 3n ;(3)若项数为奇数,且奇数项和为44,偶数项和为33,求数列的中间项和项数.探究点四 等差数列的综合应用例4 已知数列{a n }满足2a n +1=a n +a n +2 (n ∈N *),它的前n 项和为S n ,且a 3=10,S 6=72.若b n =12a n -30,求数列{b n }的前n 项和的最小值.变式迁移4 在等差数列{a n }中,a 16+a 17+a 18=a 9=-36,其前n 项和为S n .(1)求S n 的最小值,并求出S n 取最小值时n 的值.(2)求T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |.1.等差数列的判断方法有:(1)定义法:a n +1-a n =d (d 是常数)⇔{a n }是等差数列.(2)中项公式:2a n +1=a n +a n +2 (n ∈N *)⇔{a n }是等差数列.(3)通项公式:a n =pn +q (p ,q 为常数)⇔{a n }是等差数列.(4)前n 项和公式:S n =An 2+Bn (A 、B 为常数)⇔{a n }是等差数列.2.对于等差数列有关计算问题主要围绕着通项公式和前n 项和公式,在两个公式中共五个量a 1、d 、n 、a n 、S n ,已知其中三个量可求出剩余的量,而a 与d 是最基本的,它可以确定等差数列的通项公式和前n 项和公式.3.要注意等差数列通项公式和前n 项和公式的灵活应用,如a n =a m +(n -m )d ,S 2n -1=(2n -1)a n 等.4.在遇到三个数成等差数列问题时,可设三个数为①a ,a +d ,a +2d ;②a -d ,a ,a +d ;③a -d ,a +d ,a +3d 等可视具体情况而定.一、填空题1.已知{a n }为等差数列,a 3+a 8=22,a 6=7,则a 5=______.2.如果等差数列{}a n 中,a 3+a 4+a 5=12,那么a 1+a 2+…+a 7=________.3.已知{a n }是等差数列,a 1=-9,S 3=S 7,那么使其前n 项和S n 最小的n 是________.4.在等差数列{a n }中,若a 4+a 6+a 8+a 10+a 12=120,则a 9-13a 11的值为________.5.等差数列{a n }的前n 项和满足S 20=S 40,下列结论中正确的序号是________. ①S 30是S n 中的最大值;②S 30是S n 中的最小值;③S 30=0;④S 60=0.6.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若S 3=3,S 6=24,则a 9=________.7.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a m -1+a m +1-a 2m =0,S 2m -1=38,则m =________.8.在数列{a n }中,若点(n ,a n )在经过点(5,3)的定直线l 上,则数列{a n }的前9项和S 9=________.二、解答题9.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 22=a 1a 4.(1)证明:a 1=d ;(2)求公差d 的值和数列{a n }的通项公式.10.已知等差数列{a n}满足:a3=7,a5+a7=26,{a n}的前n项和为S n.(1)求a n及S n;(2)令b n=1a2n-1(n∈N*),求数列{b n}的前n项和T n. 11.在数列{a n}中,a1=1,3a n a n-1+a n-a n-1=0(n≥2).(1)证明数列{1a n}是等差数列;(2)求数列{a n}的通项;(3)若λa n+1a n+1≥λ对任意n≥2的整数恒成立,求实数λ的取值范围.。
第二节 等差数列及其前n 项和等差数列(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. 知识点一 等差数列的有关概念1.定义: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,那么这个数列就叫作等差数列.符号表示为a n +1-a n =d (n ∈N +,d 为常数).2.等差中项:数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是A =a +b2,其中A 叫作a ,b 的等差中项.易误提醒1.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.2.注意区分等差数列定义中同一个常数与常数的区别.[自测练习]1.现给出以下几个数列:①2,4,6,8,…,2(n -1),2n ;②1,1,2,3,…,n ;③常数列a ,a ,a ,…,a ;④在数列{a n }中,已知a 2-a 1=2,a 3-a 2=2.其中等差数列的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:①由4-2=6-4=…=2n -2(n -1)=2,得数列2,4,6,8,…,2(n -1),2n 为等差数列;②因为1-1=0≠2-1=1,所以数列1,1,2,3,…,n 不是等差数列;③常数列a ,a ,a ,…,a 为等差数列;④当数列{a n }仅有3项时,数列{a n }是等差数列,当数列{a n }的项数超过3项时,数列{a n }不一定是等差数列.故等差数列的个数为2.答案:B2.若2,a ,b ,c,9成等差数列,则c -a =________. 解析:由题意得该等差数列的公式d =9-25-1=74,所以c -a =2d =72.答案:72知识点二 等差数列的通项及求和公式 等差数列的有关公式(1)通项公式:a n =a 1+(n -1)d . (2)前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)2d =(a 1+a n )n2. 必记结论1.巧用等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d ,(n ,m ∈N +).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n ,(k ,l ,m ,n ∈N +),则a k +a l =a m +a n . (3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N +)是公差为md 的等差数列.(4)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列.2.前n 项和公式S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n 视为关于n 的一元二次函数,开口方向由公差d 的正负确定;S n =(a 1+a n )n2中(a 1+a n )视为一个整体,常与等差数列性质结合利用“整体代换”思想解题.[自测练习]3.(2016·日照模拟)已知数列{a n }为等差数列,且a 1=2,a 2+a 3=13,那么a 4+a 5+a 6等于( )A .40B .42C .43D .45解析:设等差数列公差为d ,则有a 2+a 3=2a 1+3d =4+3d =13,解得d =3,故a 4+a 5+a 6=3a 5=3(a 1+4d )=3×(2+4×3)=42,故选B.答案:B4.(2015·兰州诊断)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 4=18-a 5,则S 8=( ) A .18 B .36 C .54D .72解析:由S 8=8×(a 1+a 8)2,又a 4+a 5=a 1+a 8=18,∴S 8=8×182=72.答案:D5.数列{a n }是公差不为0的等差数列,且a 2+a 6=a 8,则S 5a 5=________.解析:在等差数列中,由a 2+a 6=a 8得2a 1+6d =a 1+7d ,即a 1=d ≠0, 所以S 5a 5=5a 1+5×42d a 1+4d =5a 1+10da 1+4d =155=3.答案:3考点一 等差数列的基本运算|1.(2015·高考全国卷Ⅱ)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1+a 3+a 5=3,则S 5=( ) A .5 B .7 C .9 D .11解析:法一:数列{a n }为等差数列,设公差为d ,∴a 1+a 3+a 5=3a 1+6d =3,∴a 1+2d =1,∴S 5=5a 1+5×42×d =5(a 1+2d )=5.法二:数列{a n }为等差数列,∴a 1+a 3+a 5=3a 3=3,∴a 3=1,∴S 5=5(a 1+a 5)2=5×2a 32=5.答案:A2.等差数列{a n }中,a 1=12 015,a m =1n ,a n =1m (m ≠n ),则数列{a n }的公差d 为________.解析:∵a m =12 015+(m -1)d =1n ,a n =12 015+(n -1)d =1m ,∴(m -n )d =1n -1m ,∴d =1mn ,∴a m =12 015+(m -1)1mn =1n ,解得1mn =12 015,即d =12 015. 答案:12 0153.(2015·通州模拟)已知等差数列{a n }中,a 2=-2,公差d =-2,那么数列{a n }的前5项和S 5=________.解析:将已知条件代入公式易得S 5=5(a 2-d )+5×42d =-20.答案:-20等差数列的基本运算的两个解题策略(1)等差数列的通项公式及前n 项和公式共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程组解决问题的思想.(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a 1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.考点二 等差数列的判断与证明|已知数列{a n }满足(a n +1-1)(a n -1)=3(a n -a n +1),a 1=2,令b n =1a n -1.(1)证明:数列{b n }是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式. [解] (1)证明:1a n +1-1-1a n -1=a n -a n +1(a n +1-1)(a n -1)=13,∴b n +1-b n =13,∴{b n }是等差数列.(2)由(1)及b 1=1a 1-1=12-1=1,知b n =13n +23,∴a n -1=3n +2,∴a n =n +5n +2.等差数列的四种判定方法(1)定义法:对于n ≥2的任意自然数,验证a n -a n -1为同一常数; (2)等差中项法:验证2a n -1=a n +a n -2(n ≥3,n ∈N *)成立; (3)通项公式法:验证a n =pn +q ; (4)前n 项和公式法:验证S n =An 2+Bn .1.已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *).求证:数列{b n }是等差数列. 证明:∵a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),b n =1a n -1, ∴当n ≥2时,b n -b n -1=1a n -1-1a n -1-1=12-1a n -1-1-1a n -1-1=a n -1a n -1-1-1a n -1-1=1. 又b 1=1a 1-1=-52,∴数列{b n }是以-52为首项,1为公差的等差数列.考点三 等差数列的性质及最值|(1)(2016·泉州质检)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 5+a 14=10,则S 18=( )A .20B .60C .90D .100[解析] 因为{a n }是等差数列,所以S 18=18(a 1+a 18)2=9(a 5+a 14)=90,故选择C.[答案] C(2)(2015·广州模拟)已知等差数列{a n }的公差为2,项数是偶数,所有奇数项之和为15,所有偶数项之和为25,则这个数列的项数为( )A .10B .20C .30D .40[解析] 本题考查等差数列的性质.这个数列的项数为2n ,于是有2×n =25-15=10,2n =10,即这个数列的项数为10,故选A.[答案] A(3)已知在等差数列{a n }中,a 1=31,S n 是它的前n 项的和,S 10=S 22. ①求S n ;②这个数列前多少项的和最大?并求出这个最大值.[解] ①∵S 10=a 1+a 2+…+a 10, S 22=a 1+a 2+…+a 22,又S 10=S 22,∴a 11+a 12+…+a 22=0, 即12(a 11+a 22)2=0,即a 11+a 22=2a 1+31d =0. 又a 1=31,∴d =-2.∴S n =na 1+n (n -1)2d =31n -n (n -1)=32n -n 2.②法一:由①知,S n =32n -n 2=-(n -16)2+256, ∴当n =16时,S n 有最大值256. 法二:由①知,令⎩⎪⎨⎪⎧a n =31+(n -1)·(-2)=-2n +33≥0,a n +1=31+n ·(-2)=-2n +31≤0(n ∈N *),解得312≤n ≤332,∵n ∈N *,∴n =16时,S n 有最大值256.求等差数列前n 项和的最值的方法(1)运用配方法转化为二次函数,借助二次函数的单调性以及数形结合的思想,从而使问题得解.(2)通项公式法:求使a n ≥0(a n ≤0)成立时最大的n 值即可.一般地,等差数列{a n }中,若a 1>0,且S p =S q (p ≠q ),则:①若p +q 为偶数,则当n =p +q 2时,S n 最大;②若p +q 为奇数,则当n =p +q -12或n =p +q +12时,S n 最大.2.(2015·深圳调研)等差数列{a n }中,已知a 5>0,a 4+a 7<0,则{a n }的前n 项和S n 的最大值为( )A .S 7B .S 6C .S 5D .S 4解析:∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 4+a 7=a 5+a 6<0,a 5>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 5>0,a 6<0,∴S n 的最大值为S 5. 答案:C3.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若S 3=3,S 6=18,则a 8=________.解析:等差数列性质可得S 3=3,S 6-S 3=15,S 9-S 6=a 7+a 8+a 9=3a 8成等差数列,故有2(S 6-S 3)=S 3+S 9-S 6⇒2×15=3+3a 8,解得a 8=9.答案:917.整体思想在等差数列中的应用【典例】 已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若S 1=1,S 4S 2=4,则S 6S 4的值为( )A.94 B.32 C.53D .4[思路点拨] 若利用a ,d 基本计算较繁,可考虑S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等差数列,采用整体求值较简便.[解析] 由等差数列的性质可知S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等差数列,由S 4S 2=4,得S 4-S 2S 2=3,则S 6-S 4=5S 2,所以S 4=4S 2,S 6=9S 2,S 6S 4=94.[答案] A[方法点评] 利用整体思想解数学问题,就是从全局着眼,由整体入手,把一些彼此独立但实际上紧密联系的量作为一个整体考虑的方法.有不少等差数列题,其首项、公差无法确定或计算烦琐,对这类问题,若从整体考虑,往往可寻得简捷的解题途径.[跟踪练习] 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=10,S 20=30,则S 30=________. 解析:∵S 10,S 20-S 10,S 30-S 20成等差数列, 且S 10=10,S 20=30,S 20-S 10=20, ∴S 30-S 20=10+2×10=30, ∴S 30=60.答案:60A 组 考点能力演练1.已知等差数列{a n }满足:a 3=13,a 13=33,则数列{a n }的公差为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:设等差数列{a n }的公差为d ,则d =a 13-a 313-3=33-1310=2,故选择B.答案:B2.(2016·宝鸡质检)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 9=18,a n -4=30(n >9),若S n=336,则n 的值为( )A .18B .19C .20D .21解析:因为{a n }是等差数列,所以S 9=9a 5=18,a 5=2,S n =n (a 1+a n )2=n (a 5+a n -4)2=n2×32=16n =336,解得n =21,故选择D.答案:D3.(2015·武昌联考)已知数列{a n }是等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 达到最大的n 是( )A .18B .19C .20D .21解析:a 1+a 3+a 5=105⇒a 3=35,a 2+a 4+a 6=99⇒a 4=33,则{a n }的公差d =33-35=-2,a 1=a 3-2d =39,S n =-n 2+40n ,因此当S n 取得最大值时,n =20.答案:C4.在等差数列{a n }中,a 2+a 3+a 4+a 5=40,则3a 1+a 11=( ) A .20 B .30 C .40D .60解析:本题考查等差数列的通项公式及性质的应用.由等差数列的性质得a 2+a 3+a 4+a 5=2(a 3+a 4)=40,解得a 3+a 4=20,即a 3+a 4=2a 1+5d =20,又3a 1+a 11=4a 1+10d =2(2a 1+5d )=40,故选C.答案:C5.已知数列{a n },{b n }都是等差数列,S n ,T n 分别是它们的前n 项和,并且S n T n =7n +1n +3,则a 2+a 5+a 17+a 22b 8+b 10+b 12+b 16=( ) A.345 B .5 C.314D.315解析:法一:令S n =(7n +1)n ,T n =(n +3)n ,则a n =14n -6,b n =2n +2,所以a 2+a 5+a 17+a 22b 8+b 10+b 12+b 16=22+64+232+30218+22+26+34=315.法二:设等差数列{a n },{b n }的公差分别为d 1,d 2,则a 2+a 5+a 17+a 22b 8+b 10+b 12+b 16=4a 1+42d 14b 1+42d 2=2a 1+21d 12b 1+21d 2=a 1+a 22b 1+b 22=S 22T 22=7×22+122+3=315.答案:D6.(2015·广州一模)若S n 是等差数列{a n }的前n 项和,且S 8-S 3=20,则S 11=________. 解析:因为{a n }是等差数列,所以S 8-S 3=a 4+a 5+a 6+a 7+a 8=5a 6=20,所以a 6=4,所以S 11=11(a 1+a 11)2=11a 6=44.答案:447.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=a 2=1,{nS n +(n +2)a n }为等差数列,则{a n }的通项公式为a n =________.解析:设b n =nS n +(n +2)a n ,则b 1=1×S 1+(1+2)a 1=1×a 1+3a 1=4,b 2=2×S 2+(2+2)a 2=2×(a 1+a 2)+(2+2)a 2=8,所以等差数列{b n }的首项为4,公差为4,所以b n =4+(n -1)×4=4n ,即nS n +(n +2)a n =4n .当n ≥2时,S n -S n -1+⎝⎛⎭⎫1+2n a n -⎝ ⎛⎭⎪⎫1+2n -1a n -1=0,所以2(n +1)n a n =n +1n -1a n -1,即2·a n n =a n -1n -1,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以12为公比,1为首项的等比数列,所以a n n =⎝⎛⎭⎫12n -1,所以a n =n2n -1. 答案:n 2n-18.设等差数列{a n }满足公差d ∈N *,a n ∈N *,且数列{a n }中任意两项之和也是该数列的一项.若a 1=35,则d 的所有可能取值之和为________.解析:本题考查等差数列的通项公式.依题意得a n =a 1+(n -1)d ,a i +a j =2a 1+(i +j -2)d =a 1+(m -1)d (i ,j ,m ∈N *),即(m -i -j +1)d =a 1,kd =a 1=35(其中k ,d ∈N *),因此d 的所有可能取值是35的所有正约数,即分别是1,3,32,33,34,35,因此d 的所有可能取值之和为1-35×31-3=364. 答案:3649.已知{a n }是一个公差大于0的等差数列,且满足a 3a 6=55,a 2+a 7=16. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足:b 1=a 1且b n =a n +b n -1(n ≥2,n ∈N *),求数列{b n }的通项公式.解:(1)由题意得:⎩⎪⎨⎪⎧a 3a 6=55,a 3+a 6=a 2+a 7=16,∵公差d >0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 3=5,a 6=11,∴d =2,a n =2n -1.(2)∵b n =a n +b n -1(n ≥2,n ∈N *), ∴b n -b n -1=2n -1(n ≥2,n ∈N *).∵b n =(b n -b n -1)+(b n -1-b n -2)+…+(b 2-b 1)+b 1(n ≥2,n ∈N *),且b 1=a 1=1, ∴b n =2n -1+2n -3+…+3+1=n 2(n ≥2,n ∈N *). ∴b n =n 2(n ∈N *).10.(2015·南昌一模)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S 3=6,正项数列{b n }满足b 1·b 2·b 3·…·b n =2S n .(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)若λb n >a n 对n ∈N *均成立,求实数λ的取值范围. 解:(1)∵a 1=1,S 3=6,∴数列{a n }的公差d =1,a n =n .由题知,⎩⎪⎨⎪⎧b 1·b 2·b 3·…·b n =2S n ,①b 1·b 2·b 3·…·b n -1=2S n -1(n ≥2),②①÷②得b n =2S n -S n -1=2a n =2n (n ≥2), 又b 1=2S 1=21=2,满足上式,故b n =2n . (2)λb n >a n 恒成立⇒λ>n2n 恒成立,设c n =n 2n ,则c n +1c n =n +12n, 当n ≥2时,c n <1,数列{c n }单调递减,∴(c n )max =12,故λ>12. B 组 高考题型专练1.(2015·高考重庆卷)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:由等差数列的性质知a 2+a 6=2a 4,所以a 6=2a 4-a 2=0,故选B. 答案:B2.(2015·高考全国卷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S 8=4S 4,则a 10=( )A.172B.192 C .10 D .12解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d .由题设知d =1,S 8=4S 4,所以8a 1+28=4(4a 1+6),解得a 1=12,所以a 10=12+9=192,选B. 答案:B3.(2015·高考北京卷)设{a n }是等差数列,下列结论中正确的是( )A .若a 1+a 2>0,则a 2+a 3>0B .若a 1+a 3<0,则a 1+a 2<0C .若0<a 1<a 2,则a 2>a 1a 3D .若a 1<0,则(a 2-a 1)(a 2-a 3)>0解析:若{a n }是递减的等差数列,则选项A ,B 都不一定正确.若{a n }为公差为0的等差数列,则选项D 不正确.对于C 选项,由条件可知{a n }为公差不为0的正项数列,由等差中项的性质得a 2=a 1+a 32,由基本不等式得a 1+a 32>a 1a 3,所以C 正确. 答案:C4.(2015·高考安徽卷)已知数列{a n }中,a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),则数列{a n }的前9项和等于________.解析:因为a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),所以数列{a n }是首项为1、公差为12的等差数列,所以前9项和S 9=9+9×82×12=27. 答案:275.(2015·高考北京卷)已知等差数列{a n }满足a 1+a 2=10,a 4-a 3=2.(1)求{a n }的通项公式;(2)设等比数列{b n }满足b 2=a 3,b 3=a 7.问:b 6与数列{a n }的第几项相等? 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d . 因为a 4-a 3=2,所以d =2.又因为a 1+a 2=10,所以2a 1+d =10,故a 1=4. 所以a n =4+2(n -1)=2n +2(n =1,2,…).(2)设等比数列{b n }的公比为q .因为b 2=a 3=8,b 3=a 7=16,所以q =2,b 1=4.所以b 6=4×26-1=128.由128=2n +2,得n =63.所以b 6与数列{a n }的第63项相等.6.(2015·高考重庆卷)已知等差数列{a n }满足a 3=2,前3项和S 3=92. (1)求{a n }的通项公式;(2)设等比数列{b n }满足b 1=a 1,b 4=a 15,求{b n }的前n 项和T n . 解:(1)设{a n }的公差为d ,则由已知条件得a 1+2d =2,3a 1+3×22d =92, 即a 1+2d =2,a 1+d =32, 解得a 1=1,d =12, 故通项公式为a n =1+n -12,即a n =n +12. (2)由(1)得b 1=1,b 4=a 15=15+12=8.设{b n }的公比为q ,则q 3=b 4b 1=8,从而q =2, 故{b n }的前n 项和T n =b 1(1-q n )1-q =1×(1-2n )1-2=2n -1.。
等差数列1、在等差数列{a n}中,已知a3+a4=10,aa—3+a n-2=30,前n项之和是100,则项数a为() ﻫA、9B、10C、11D。
122、在等差数列{a n}中,a3+a6+a9=54,设数列{a n}的前n项和为S n,则S11=( )A、18B、99C。
198D。
2973。
设{an}是等差数列,下列结论中正确的是()A。
若a1a2>0,则a2a3>0B、若a1a3<0,则a1a2<0ﻫC。
若a1<a2,则a22<a1a3D。
若a1≥a2,则a22≥a1a34、已知等差数列数列{an}满足a n+1+a n=4a,则a1=( )A。
—1B、1C。
2D、35、在等差数列{a n}中,已知a1=3,a9=11则前9项和S9=( )A、63B、65C、72D、626、已知等差数列{aa}满足a1=—4,a4+a6=16,则它的前10项和S10=( )A。
138B、95C。
23D、1357、已知等差数列{an}的前n项和为S n,公差为d,若a1<0,S12=S6,下列说法正确的是()A。
a<0B。
S19〈0C。
当n=9时S n取最小值D、S10>08。
在等差数列{a n}中,已知a5+a10=12,则3a7+a9等于()A、30B、24C、18D、129、已知S n是等差数列{a n}的前n项和,且S6=3,S11=18,则a9等于( ) ﻫA。
3B、5C。
8D、1510、在等差数列{a n}中,a9=a12+6,a2=4,设数列{a n}的前n项和为Sa,则数列{}的前10项和为( ) ﻫA、B、C、D、11。
在等差数列{a n}中,已知a2+a3=13,a1=2,则a4+a5+a6= ______ 、12。
在公差大于1的等差数列{a n}中,已知a12=64,a2+a3+a10=36,则数列{|a n|}的前20项和为______ 。
13、已知{a n}为等差数列,S n为其前n项和、若a1=6,a3+a5=0,则S6= ______ 、14。
7.2等差数列基础篇固本夯基考点一等差数列及其前n项和1.(2022届辽宁渤海大学附中月考二)在等差数列{a n}中,若a2+a3+a4=6,a6=4,则公差d=()A.1B.2C.13D. 2 3答案D2.(2019课标Ⅰ理,9,5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则()A.a n=2n-5B.a n=3n-10C.S n=2n2-8nD.S n=12n2-2n答案A3.(2021重庆二模,4)已知公差不为0的等差数列{a n}中,a2+a4=a6,a9=a62,则a10=()A.52B.5C.10D.40答案A4.(2022届福建南平10月联考,14)设等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a2+2a4+a10=32,则S9=. 答案725.(2020课标Ⅱ文,14,5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a1=-2,a2+a6=2,则S10=.答案256.(2020新高考Ⅰ,14,5分)将数列{2n-1}与{3n-2}的公共项从小到大排列得到数列{a n},则{a n}的前n项和为.答案3n2-2n7.(2019课标Ⅲ理,14,5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和,若a1≠0,a2=3a1,则S10S5=.答案 48.(2022届海南东方琼西中学月考,17)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 10=30,a 20=50. (1)求通项公式a n ; (2)若S n =242,求n.解析 (1)设等差数列{a n }的公差为d,依题意有{a 10=a 1+9d =30,a 20=a 1+19d =50,解得{a 1=12,d =2,所以a n =2n+10(n ∈N *). (2)由(1)可得S n =12n+n(n−1)2×2=n 2+11n,令n 2+11n=242,解得n=-22(舍)或n=11,故n=11. 9.(2022届广东肇庆统一检测一)在等差数列{a n }中,a 1=10,公差d>0,其前四项中删去某一项后(按原来的顺序)恰好是等比数列{b n }的前三项. (1)求d 的值;(2)设{a n }中不包含{b n }的项按从小到大的顺序构成新数列{c n },记{c n }的前n 项和为S n ,求S 100. 解析 (1)由a 1=10,公差为d,得a 2=10+d,a 3=10+2d,a 4=10+3d. ①若删去第1项,则(10+2d)2=(10+d)(10+3d),解得d=0,不符合题意; ②若删去第2项,则(10+2d)2=10×(10+3d),解得d=0或d=-52,不符合题意; ③若删去第3项,则(10+d)2=10×(10+3d),解得d=0(舍去)或d=10; ④若删去第4项,则(10+d)2=10×(10+2d),解得d=0,不符合题意. 综上可知,d=10.(2)由(1)可知,a n =10+(n-1)×10=10n,等比数列{b n }的前三项分别为10,20,40,所以数列{b n }是以10为首项,2为公比的等比数列,所以b n =10·2n-1, 所以b 7=640,b 8=1280,又a 107=1070,所以可知{a n }的前107项中有7项被删除,即c 100=a 107.设数列{a n }的前n 项和为H n ,数列{b n }的前n 项和为T n ,则S 100=H 107-T 7=107×(10+1 070)2-10×(1−27)1−2=56510.10.(2021新高考Ⅱ,17,10分)记S n 为公差不为零的等差数列{a n }的前n 项和,若a 3=S 5,a 2·a 4=S 4. (1)求{a n }的通项公式;(2)求使得S n >a n 成立的n 的最小值.解析 (1)a 3=S 5⇒a 1+2d=5a 1+10d ⇒4a 1+8d=0⇒a 1+2d=0⇒a 1=-2d,① a 2·a 4=S 4⇒(a 1+d)(a 1+3d)=4a 1+6d,② 将①代入②得-d 2=-2d ⇒d=0(舍)或d=2, ∴a 1=-2d=-4,∴a n =-4+(n-1)×2=2n-6. (2)由(1)知a n =2n-6, S n =na 1+n(n−1)2d=-4n+n(n-1)=n 2-5n. S n >a n ⇔n 2-5n>2n-6⇔n 2-7n+6>0⇔(n-1)(n-6)>0, 解得n<1(舍)或n>6,∴n 的最小值为7.11.(2019课标Ⅰ文,18,12分)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.已知S 9=-a 5. (1)若a 3=4,求{a n }的通项公式;(2)若a 1>0,求使得S n ≥a n 的n 的取值范围. 解析 (1)设{a n }的公差为d.由S 9=-a 5得a 1+4d=0.由a 3=4得a 1+2d=4. 于是a 1=8,d=-2.因此{a n }的通项公式为a n =10-2n. (2)由(1)得a 1=-4d,故a n =(n-5)d,S n =n(n−9)d2.由a 1>0知d<0,故S n ≥a n 等价于n 2-11n+10≤0,解得1≤n ≤10.所以n 的取值范围是{n|1≤n ≤10,n ∈N *}.考点二等差数列的性质1.(2022届山东学情10月联考,6)已知等差数列{a n}、{b n}的前n项和分别为S n、T n,且a4b6=13,则S7T11=()A.7 33B.13C.1433D.711答案A2.(2021广州月考)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S3=6,S6=3,则S12等于()A.-3B.-12C.-21D.-30答案D3.(2020浙江高中发展共同体期末)已知{a n}是公差为d的等差数列,前n项和是S n,若S9<S8<S10,则()A.d>0,S17>0B.d<0,S17<0C.d>0,S18<0D.d>0,S18>0答案D4.(2020浙江,7,4分)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,公差d≠0,且a1d≤1.记b1=S2,b n+1=S2n+2-S2n,n∈N*,下列等式不可能...成立的是()A.2a4=a2+a6B.2b4=b2+b6C.a42=a2a8D.b42=b2b8答案D5.(2020北京,8,4分)在等差数列{a n}中,a1=-9,a5=-1.记T n=a1a2…a n(n=1,2,…),则数列{T n}()A.有最大项,有最小项B.有最大项,无最小项C.无最大项,有最小项D.无最大项,无最小项答案B6.(2019江苏,8,5分)已知数列{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 2a 5+a 8=0,S 9=27,则S 8的值是 . 答案 167.(2021广东韶关一模,14)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,a 6+a 7=1,则S 12= ,若a 7<0,则使得不等式S n <0成立的最小整数n= . 答案 6;13综合篇 知能转换A 组考法一 等差数列的判定1.(2021山东聊城二模,8)已知数列{a n },a n =1f(n),其中f(n)为最接近√n 的整数,若{a n }的前m 项和为20,则m=( )A.15B.30C.60D.110 答案 D2.(2022届江苏泰州中学检测,20)已知数列{a n }满足a 1=6,a n-1a n -6a n-1+9=0,n ∈N *且n ≥2. (1)求证:数列{1a n −3}为等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式; (3)设b n =a n(n+1)2,求数列{b n }的前n 项和T n .解析 (1)证明:当n ≥2时,a n-1a n -6a n-1+9=0⇒a n =6a n−1−9a n−1,∴1a n −3-1a n−1−3=a n−13a n−1−9-1a n−1−3=a n−1−33(a n−1−3)=13.又∵1a 1−3=13,∴数列{1a n −3}是以13为首项,13为公差的等差数列. (2)由(1)得1a n −3=13+(n-1)·13=n 3,∴a n =3(n+1)n.(3)∵b n=a n(n+1)2=3n(n+1)=3(1n−1n+1),∴T n=b1+b2+…+b n=3(1−12)+(12−13)+(13−14)+…+(1n−1n+1)=3(1−1n+1)=3n n+1.3.(2022届江苏苏州调研)已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=2a n-2n+1+2(n∈N*).(1)求{a n}的通项公式;(2)设b n=a n4n,若T n=b1+b2+b3+…+b n,求T n.解析(1)当n=1时,a1=S1=2a1-2,解得a1=2,当n≥2时,a n=S n-S n-1=2a n-2a n-1-2n,化简得a n=2a n-1+2n,即a n 2n -a n−12n−1=1,因此,数列{a n2n}是首项和公差均为1的等差数列,所以a n2n=n,a n=n·2n(n∈N*).(2)由(1)可得b n=n2n =n+12n−1-n+22n,则T n=220-321+321-422+…+n+12n−1-n+22n=2-n+22n.4.(2022届江苏百校联考一,17)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n-1,其中λ为常数.(1)证明:a n+2-a n=λ;(2)若{a n}为等差数列,求S10.解析(1)证明:由a n a n+1=λS n-1可得a n+1a n+2=λS n+1-1,两式相减得a n+1(a n+2-a n)=λa n+1,因为a n+1≠0,所以a n+2-a n=λ.(2)由S1=a1=1,a1a2=λS1-1,可得a2=λ-1,由(1)知a3=λ+1,因为{a n}为等差数列,所以2a2=a1+a3,即2(λ-1)=1+λ+1,解得λ=4,故a n+2-a n=4,所以数列{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,可得a2n-1=4n-3=2(2n-1)-1,数列{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,可得a2n=4n-1=2·2n-1,所以a n=2n-1(n∈N*),所以S10=10×(1+19)2=100.5.(2022届广东开学考,17)已知数列{a n}中,a1=1,且满足a n+1=a n-2n,b n=a n+n2(n∈N*).(1)证明:数列{b n}是等差数列,并求数列{b n}的通项公式;(2)设S n为数列{1b n·b n+1}的前n项和,求满足S n≥512的n的最小值.解析 (1)因为b n+1-b n =a n+1+(n+1)2-(a n +n 2)=a n+1-a n +2n+1=1,b 1=a 1+12=2,所以数列{b n }是首项为2,公差为1的等差数列.所以b n =2+(n-1)=n+1. (2)因为1b n ·b n+1=1(n+1)(n+2)=1n+1-1n+2,所以S n =12-13+13-14+…+1n+1-1n+2=12-1n+2=n 2(n+2),由n 2(n+2)≥512解得n ≥10,所以满足S n ≥512的n 的最小值为10.6.(2021新高考Ⅰ,17,10分)已知数列{a n }满足a 1=1,a n+1={a n +1,n 为奇数,a n +2,n 为偶数.(1)记b n =a 2n ,写出b 1,b 2,并求数列{b n }的通项公式; (2)求{a n }的前20项和.解析 (1)由题意得a 2n+1=a 2n +2,a 2n+2=a 2n+1+1, 所以a 2n+2=a 2n +3,即b n+1=b n +3,且b 1=a 2=a 1+1=2, 所以数列{b n }是以2为首项,3为公差的等差数列, 所以b 1=2,b 2=5,b n =2+(n-1)×3=3n-1. (2)当n 为奇数时,a n =a n+1-1. 设数列{a n }的前n 项和为S n , 则S 20=a 1+a 2+…+a 20=(a 1+a 3+…+a 19)+(a 2+a 4+…+a 20)=[(a 2-1)+(a 4-1)+…+(a 20-1)]+(a 2+a 4+…+a 20) =2(a 2+a 4+…+a 20)-10,由(1)可知a 2+a 4+…+a 20=b 1+b 2+…+b 10=10×2+10×92×3=155, 故S 20=2×155-10=300,即{a n }的前20项和为300.7.(2021全国甲理,18,12分)已知数列{a n }的各项均为正数,记S n 为{a n }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{a n}是等差数列;②数列{√S n}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.解析选①②作为条件,证明③.证明:设等差数列{a n}的公差为d,因为{√S n}是等差数列,所以2√S2=√S1+√S3,即2√2a1+d=√a1+√3a1+3d,两边平方,得4(2a1+d)=a1+3a1+3d+2√a1(3a1+3d),整理得4a1+d=2√a1(3a1+3d),两边平方,得16a12+8a1d+d2=4(3a12+3a1d),化简得4a12-4a1d+d2=0,即(2a1−d)2=0,所以d=2a1,则a2=a1+d=3a1.选①③作为条件,证明②.证明:设等差数列{a n}的公差为d.因为a2=3a1,即a1+d=3a1,所以d=2a1.所以等差数列{a n}的前n项和S n=na1+n(n−1)2d=na1+n(n−1)2·2a1=n2a1.又a1>0,所以√S n=n√a1.则√S n+1-√S n=(n+1)√a1-n√a1=√a1,所以数列{√S n}是公差为√a1的等差数列.选②③作为条件,证明①.证明:设等差数列{√S n}的公差为d,因为√S1=√a1,√S2=√a1+a2=√a1+3a1=2√a1,所以d=√S2-√S1=2√a1-√a1=√a1,则等差数列{√S n}的通项公式为√S n=√a1+(n-1)√a1=n√a1,所以S n=n2a1,当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2a1-(n-1)2a1=(2n-1)a1,且当n=1时,上式也成立,所以数列{a n}的通项公式为a n=(2n-1)a1,n∈N*,则a n+1-a n=(2n+1)a1-(2n-1)a1=2a1,所以数列{a n}是公差为2a1的等差数列.8.(2022届广东阶段测,17)已知数列{a n}满足a1=1,a n+a n-1=2n(n≥2,n∈N*).(1)记b n=a2n,求数列{b n}的通项公式;(2)求数列{a n}的前n项和S n.解析(1)依题意得,a2+a1=4,又a1=1,故b1=a2=3.因为a2n+2+a2n+1=4n+4,a2n+1+a2n=4n+2,所以b n+1-b n =a 2n+2-a 2n =(a 2n+2+a 2n+1)-(a 2n+1+a 2n )=(4n+4)-(4n+2)=2. 因此,{b n }是首项为3,公差为2的等差数列,通项公式为b n =2n+1. (2)解法一:因为a 2n +a 2n-1=4n,所以由(1)知a 2n-1=4n-a 2n =2n-1.当n=2k(k ∈N *)时,S n =(a 1+a 3+…+a 2k-1)+(a 2+a 4+…+a 2k )=(1+3+…+2k-1)+(3+5+…+2k+1)=(1+2k−1)·k 2+(3+2k+1)·k 2=k(2k+2)=n(n+2)2. 当n=2k-1(k ∈N *)时,S n =S n+1-a n+1=(n+1)(n+3)2-(n+2)=n(n+2)−12. 因此,S n ={n(n+2)−12,n 为奇数,n(n+2)2,n 为偶数.解法二:当n=2k(k ∈N *)时,S n =(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 2k-1+a 2k )=4+8+…+4k=(4+4k)·k 2=k(2k+2)=n(n+2)2. 当n=2k+1(k ∈N *)时,S n =a 1+(a 2+a 3)+(a 4+a 5)+…+(a 2k +a 2k+1)=1+6+10+…+(4k+2) =1+(6+4k+2)·k 2=k(2k+4)+1=(n−1)(n+3)2+1=n(n+2)−12,S 1=a 1=1=1×3−12也满足上式. 故S n ={n(n+2)−12,n 为奇数,n(n+2)2,n 为偶数.9.(2021全国乙理,19,12分)记S n 为数列{a n }的前n 项和,b n 为数列{S n }的前n 项积,已知2S n +1b n=2. (1)证明:数列{b n }是等差数列; (2)求{a n }的通项公式.解析 (1)证明:由b n =S 1·S 2·…·S n 可得,S n ={b 1,n =1,b nb n−1,n ≥2.由2S n +1b n=2知,当n=1时,2S 1+1b 1=2,即2b 1+1b 1=2,所以b 1=S 1=32,当n ≥2时,2b n b n−1+1b n =2,即2b n =2b n-1+1,即b n -b n-1=12,故数列{b n }是首项为32,公差为12的等差数列.(2)由(1)知,b n =32+(n-1)×12=n+22,故当n ≥2时,S n =b n b n−1=n+2n+1,S 1也符合该式, 即S n =n+2n+1(n ∈N *),从而a 1=S 1=32, 当n ≥2时,a n =S n -S n-1=n+2n+1-n+1n =-1n(n+1),a 1不符合该式,所以a n ={32,n =1,−1n(n+1),n ≥2. 考法二 等差数列前n 项和的最值问题1.(多选)(2022届石家庄二中开学考试,11)设数列{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和,a 1>0且S 6=S 9,则( ) A.d>0 B.a 8=0C.S 7或S 8为S n 的最大值D.S 5>S 6 答案 BC2.(多选)(2022届广东珠海二中10月月考,11)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 10=0,S 15=25,则( ) A.a 5=0B.{a n }的前n 项和中S 5最小C.nS n 的最小值为-49D.S n n的最大值为0 答案 BC3.(2022届湖南天壹名校联盟摸底,3)已知等差数列{a n }的通项公式为a n =9-2n,则其前n 项和S n 的最大值为( )A.15B.16C.17D.18 答案 B4.(2021上海松江一模)记S n 为数列{a n }的前n 项和,已知点(n,a n )在直线y=10-2x 上,若有且只有两个正整数n 满足S n ≥k,则实数k 的取值范围是( )A.(8,14]B.(14,18]C.(18,20]D.(18,814] 答案 C 5.(多选)(2022届江苏苏州调研,10)设S n 是公差为d(d ≠0)的无穷等差数列{a n }的前n 项和,则下列命题正确的是( )A.若d<0,则数列{S n }有最大值B.若数列{S n }有最大项,则d<0C.若对任意的n ∈N *,S n+1>S n 恒成立,则S n >0D.若对任意的n ∈N *,均有S n >0,则S n+1>S n 恒成立答案 ABD6.(2021湖南百校联考,17)在①a n+1a n =-12,②a n+1-a n =-16,③a n+1=a n +n-8这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,若问题中的S n 存在最大值,则求出最大值;若问题中的S n 不存在最大值,请说明理由. 问题:设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=4, ,求{a n }的通项公式,并判断S n 是否存在最大值. 注:如果选择多个条件分别解答,那么按第一个解答计分.解析 方案一:选①.因为a n+1a n =-12,a 1=4,所以{a n }是首项为4,公比为-12的等比数列.所以a n =4×(−12)n−1=(−12)n−3, 当n 为奇数时,S n =4[1−(−12)n]1+12=83(1+12n ), 因为S n =83(1+12n )随着n 的增大而减小,所以S n 的最大值为S 1=4. 当n 为偶数时,S n =83(1−12n ),且S n =83(1−12n )<83<4.综上,S n 存在最大值,且最大值为4. 方案二:选②.因为a n+1-a n =-16,a 1=4,所以{a n }是首项为4,公差为-16的等差数列,所以a n =4+(n-1)(−16)=-16n+256,由-16n+256≥0,得n ≤25, 所以S n 存在最大值,且最大值为S 25(或S 24),因为S 25=25×4+25×242×(−16)=50,所以S n 的最大值为50.方案三:选③.因为a n+1=a n +n-8,所以a n+1-a n =n-8,所以a 2-a 1=-7,a 3-a 2=-6,……,a n -a n-1=n-9(n ≥2),则a n -a 1=a 2-a 1+a 3-a 2+…+a n -a n-1=(−7+n−9)(n−1)2=n 2−17n+162,又a 1=4,所以a n =n 2−17n+242, 当n ≥16时,a n >0恒成立,故S n 不存在最大值.7.(2018课标Ⅱ,17,12分)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知a 1=-7,S 3=-15.(1)求{a n }的通项公式;(2)求S n ,并求S n 的最小值.解析 (1)设{a n }的公差为d,由题意得3a 1+3d=-15.由a 1=-7得d=2.所以{a n }的通项公式为a n =2n-9.(2)由(1)得S n =n 2-8n=(n-4)2-16.所以当n=4时,S n 取得最小值,最小值为-16.8.(2022届湖南湘潭模拟,17)已知S n 为数列{a n }的前n 项和,且a n+1=a n +d(n ∈N *,d 为常数),若S 3=12,a 3a 5+2a 3-5a 5-10=0.求:(1)数列{a n }的通项公式;(2)S n 的最值.解析 (1)由a n+1=a n +d(d 为常数)知数列{a n }是等差数列,且d 为公差.由S 3=a 1+a 2+a 3=3a 2=12得a 2=4, 由a 3a 5+2a 3-5a 5-10=0得(a 3-5)(a 5+2)=0,所以a 3=5或a 5=-2,由{a 2=4,a 3=5得a 1=3,d=1,此时a n =n+2. 由{a 2=4,a 5=−2得a 1=6,d=-2,此时a n =-2n+8.所以a n =n+2或a n =-2n+8.(2)当a n =n+2时,S n =n 2+5n 2,因为S n =n 2+5n 2是关于正整数n 的增函数,所以S 1=3为S n 的最小值,S n 无最大值;当a n =-2n+8时,S n =-n 2+7n=-(n −72)2+494,因为n 为正整数,所以当n=3或n=4时,S n 取最大值S 3=S 4=12,S n 无最小值.B 组1.(多选)(2022届河北大联考)若直线3x+4y+n=0(n ∈N *)与圆C:(x-2)2+y 2=a n 2(a n >0)相切,则() A.a 1=65B.数列{a n }为等差数列C.圆C 可能经过坐标原点D.数列{a n }的前10项和为23答案 BCD2.(多选)(2022届鄂东南联考)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,下列说法正确的是( )A.若S n =n 2-11n+1,则a n =2n-12B.若a n =-2n+11,则数列{|a n |}的前10项和为49C.若a n =-2n+11,则S n 的最大值为25D.若数列{a n }为等差数列,且a 1011<0,a 1011+a 1012>0,则当S n <0时,n 的最大值为2021 答案 CD。