2020版高中数学第2章数列2.3等差数列的前n项和第2课时等差数列习题课课时作业案新人教A版必修5
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第2课时 等差数列习题课 A级 基础巩固 一、选择题 1.设数列{an}的前n项和Sn=n2,则a8的值为( A ) A.15 B.16 C.49 D.64 [解析] a8=S8-S7=82-72=15. 2.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2(an-1),则a2等于( A ) A.4 B.2 C.1 D.-2 [解析] S1=2(a1-1), 即a1=2a1-2,解得a1=2. a1+a2=2(a2-1)解得a2=4.
3.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=1,公差d=2,Sk+2-Sk=24,则k=( D ) A.8 B.7 C.6 D.5 [解析] Sk+2-Sk=ak+1+ak+2=2ak+1+2=24. 故ak+1=2k+1=11. ∴k=5.
4.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a5=5,S5=15,则数列{1anan+1}的前100项和为( A ) A.100101 B.99101
C.99100 D.101100 [解析] ∵a5=5,S5=15, ∴5a1+52=15,∴a1=1.
∴d=a5-a15-1=1,∴an=n. ∴1anan+1=1nn+1=1n-1n+1. 则数列{1anan+1}的前100项的和为:T100=(1-12)+(12-13)+…+(1100-1101)=1-1101=100101.
故选A. 5.正项数列{an},a1=1,前n项和Sn满足Sn·Sn-1-Sn-1·Sn=2Sn·Sn-1(n≥2),则a10=( A ) A.72 B.80 C.90 D.82 [解析] 由Sn·Sn-1-Sn-1-Sn=2Sn·Sn-1(n≥2),两边同除以Sn·Sn-1,得Sn-Sn-1=2;而S1=a1=1,∴Sn=1+2(n-1)=2n-1,∴Sn=4n2-4n+1;再根据an=Sn-
Sn-1,得an=8n-8,所以a10=8×10-8=72.
6.等差数列{an}中,公差d≠0,a1≠d,若前20项的和S20=10M,则M的值为( D ) A.a3+a5 B.a2+2a10 C.a20+d D.a12+a9
[解析] ∵S20=a1+a202×20=10(a1+a20),∴M=a1+a20=a12+a9.故选D. 二、填空题 7.已知数列{an}的前n项和Sn=2·3n-3,则数列{an}的通项公式为__an=
3,n=14·3n-1,n≥2__..
[解析] 当n=1时,a1=S1=3,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=4·3n-1. 当n=1时不满足上式,故an= 3,n=1,4·32n-1,n≥2. 8.设等差数列{an}满足a5=11,a12=-3.若{an}的前n项和Sn的最大值为M,则lgM=__2__. [解析] 设等差数列{an}的公差为d. ∵a5=11,a12=-3,
∴ a1+4d=11a1+11d=-3,解得 a1=19d=-2. ∴an=19-2(n-1)=21-2n. 令an≥0,解得n≤212. 当n=10时,等差数列{an}的前n项和Sn取得最大值M=10×19+10×92×(-2)=190-90=100. ∴lgM=2. 三、解答题 9.已知数列{an}的前n项和Sn=n2+n+1. (1)写出数列的前5项; (2)数列{an}是等差数列吗?说明理由; (3)写出{an}的通项公式. [解析] (1)∵Sn=n2+n+1,∴a1=S1=3,a2=S2-S1=7-3=4,a3=S3-S2=13-7=6,a4=S4-S3=21-13=8,a5=S5-S4=31-21=10. (2)由(1)可知,a2-a1=4-3=1,a3-a2=6-4=2, ∴a3-a2≠a2-a1,∴数列{an}不是等差数列. (3)∵当n≥2时,an=Sn-Sn-1, ∴an=n2+n+1-[(n-1)2+(n-1)+1] =2n(n≥2),a1=S1=3,
∴数列{an}的通项公式为an= 3,n=1,2n,n≥2. 10.已知等差数列{an}的前n项和Sn满足S3=0,S5=-5. (1)求{an}的通项公式;
(2)求数列{1a2n-1a2n+1}的前n项和.
[解析] (1)设{an}的公差为d,则Sn=na1+nn-12d. 由已知可得 3a1+3d=0,5a1+10d=-5,解得a1=1,d=-1. 故数列{an}的通项公式为an=2-n. (2)由(1)知1a2n-1a2n+1=13-2n1-2n
=12(12n-3-12n-1), 从而数列{1a2n-1a2n+1}的前n项和为12(1-1-11+11-13+…+12n-3-12n-1)=n1-2n. B级 素养提升 一、选择题 1.在各项均不为零的等差数列{an}中,若an+1-a2n+an-1=0(n≥2),则S2n-1-4n等于( A ) A.-2 B.0 C.1 D.2 [解析] ∵an+1-a2n+an-1=0(n≥2), ∴an+1+an-1=a2n, ∵{an}为等差数列. ∴an+1+an-1=2an=a2n. ∴an=2或an=0(舍) ∴S2n-1-4n=2×(2n-1)-4n=-2.
2.等差数列{an}中,ana2n是一个与n无关的常数,则该常数的可能值的集合为( B )
A.{1} B.{1,12} C.{12} D.{0,12,1} [解析] 本题考查等差数列.设等差数列{an}的公差为d,则ana2n=a1-d+dna1-d+2dn为常数,则a1=d或d=0,ana2n=12或1,故选B. 3.已知数列{an}为等差数列,Sn为前n项和,公差为d,若S2 0172 017-S1717=100,则d的值为( B ) A.120 B.110 C.10 D.20 [解析] 由等差数列{an}可得Snn=a1+n-12d=d2n+(a1-12d)为等差数列,∵S2 0172 017-S17
17
=100,d2×2 017+a1-12d-(d2×17+a1-12d)=100,∴10d=1,解得d=110. 4.数列{an}的前n项和Sn=3n-2n2(n∈N*),则当n≥2时,下列不等式成立的是( C ) A.Sn>na1>nan B.Sn>nan>na1 C.na1>Sn>nan D.nan>Sn>na1
[解析] 解法一:由an= S1n=1,Sn-Sn-1n≥2, 解得an=5-4n. ∴a1=5-4×1=1,∴na1=n. ∴nan=5n-4n2. ∵na1-Sn=n-(3n-2n2)=2n2-2n=2n(n-1)>0, Sn-nan=3n-2n2-(5n-4n2)=2n2-2n>0.
∴na1>Sn>nan. 解法二:∵an=5-4n,∴当n=2时,Sn=-2, na1=2,nan=-6,∴na1>Sn>nan.
二、填空题 5.在直角坐标平面上有一系列点P1(x1,y1),P2(x2,y2),…,Pn(xn,yn),…,对一切
正整数n,点Pn位于函数y=3x+134的图象上,且Pn的横坐标构成以-52为首项,-1为公差
的等差数列{xn},则Pn的坐标为__(-n-32,-3n-54)__. [解析] ∵xn=-52+(n-1)·(-1)=-n-32, ∴yn=3·xn+134=-3n-54, ∴Pn点的坐标为(-n-32,-3n-54). 6.已知数列{an}中a1=1,a2=2,当整数n>1时,Sn+1+Sn-1=2(Sn+S1)都成立,则S15
=__211__.
[解析] ∵数列{an}中,当整数n>1时, Sn+1+Sn-1=2(Sn+S1)都成立,
⇔Sn+1-Sn=Sn-Sn-1+2⇔an+1-an=2(n>1). ∴当n≥2时,{an}是以2为首项,2为公差的等差数列.
∴S15=14a2+14×132×2+a1=14×2+14×132×2+1=211. 三、解答题 7.已知等差数列{an}满足:a3=7,a5+a7=26,{an}的前n项和为Sn. (1)求an及Sn;
(2)令bn=1a2n-1(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Tn. [解析] (1)设等差数列{an}的首项为a,公差为d, 由于a3=7,a5+a7=26, ∴a1+2d=7,2a1+10d=26,解得a1=3,d=2. ∴an=2n+1,Sn=n(n+2). (2)∵an=2n+1,∴a2n-1=4n(n+1), ∴bn=14nn+1=14(1n-1n+1). 故Tn=b1+b2+…+bn =14(1-12+12-13+…+1n-1n+1)
=14(1-1n+1)=n4n+1, ∴数列{bn}的前n项和Tn=n4n+1. 8.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Hn=|a1|+|a2|+…+|an|,求Hn. [解析] (1)因为an+2-2an+1+an=0. 所以an+2-an+1=an+1-an=…=a2-a1. 所以{an}是等差数列且a1=8,a4=2,所以d=-2,an=a1+(n-1)d=10-2n. 故an=10-2n. (2)因为an=10-2n,令an=0,得n=5. 当n>5时,an<0;当n=5时,an=0; 当n<5时,an>0. 设Sn=a1+a2+…+an. 所以当n>5时,Hn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+a5-(a6+a7+…+an)=S5-(Sn
-S5)=2S5-Sn=n2-9n+40,
当n≤5时,Hn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=9n-n2.
所以Hn= 9n-n2,n≤5,n2-9n+40,n>5.