考向19 等差数列及其前n 项和1.(2022年乙卷文科第13题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若32236S S =+,则公差d = .【答案】2【解析】因为32236S S =+,所以212233()6a a a ⨯=++,即213()36a a d -==,所以2d =. 2.(2022年北京卷第6题) 设{}n a 是公差不为0的无穷等差数列,则“{}n a 为递增数列”是“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件【答案】C【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,则0d ≠,记[]x 为不超过x 的最大整数. 若{}n a 为单调递增数列,则0d >,若10a ≥,则当2n ≥时,10n a a >≥;若10a <,则()11n a a n d +-=, 由()110n a a n d =+->可得11a n d >-,取1011a N d ⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦,则当0n N >时,0n a >, 所以,“{}n a 是递增数列”⇒“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”; 若存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >,取N k *∈且0k N >,0k a >, 假设0d <,令()0n k a a n k d =+-<可得k a n k d >-,且k ak k d->, 当1k a n k d ⎡⎤>-+⎢⎥⎣⎦时,0n a <,与题设矛盾,假设不成立,则0d >,即数列{}n a 是递增数列.所以,“{}n a 是递增数列”⇐“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”.所以,“{}n a 是递增数列”是“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”的充分必要条件. 故选:C.3.(2022新课标1卷第17题) 记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知11=a ,{}n n S a 是公差为13的等差数列.(1)求{}n a 得通项公式; (2)证明:121112+++<na a a . 【解析】(1)111==S a ,所以111=S a , 所以{}n n S a 是首项为1,公差为13的等差数列, 所以121(1)33+=+-⋅=n n S n n a ,所以23+=n n n S a .当2n 时,112133--++=-=-n n n n n n n a S S a a , 所以1(1)(1)--=+n n n a n a ,即111-+=-n n a n a n (2n ); 累积法可得:(1)2+=n n n a (2n ),又11=a 满足该式, 所以{}n a 得通项公式为(1)2+=n n n a . (2)121111112[]1223(1)+++=+++⨯⨯+n a a a n n111112(1)2231=-+-++-+n n 12(1)21=-<+n . 4.(2022新课标2卷第17题)已知{}n a 为等差数列,{}n b 是公比为2的等比数列,且223344a b a b b a -=-=-(1)证明:11a b =;(2)求集合1{|,1500}k m k b a a m =+中元素的个数. 【答案】(1)见解析;(2)9. 【解析】(1)设等差数列{}n a 公差为d由2233a b a b -=-,知1111224a d b a d b +-=+-,故12d b = 由2244a b b a -=-,知()1111283a d b b a d +-=-+,故()111243a d b d a d +-=-+;故1112a d b d a +-=-,整理得11a b =,得证. (2)由(1)知1122d b a ==,由1k m b a a =+知:()111121k b a m d a -=+⋅-⋅+ 即()11111212k b b m b b -=⋅⋅+-+,即122k m -=, 因为1500m ,故1221000k -,解得210k故集合1{|,1500}k m k b a a m =+中元素的个数为9个.5.(2022年甲卷理科第17题,文科第18题)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. 【答案】(1)略;(2)78- 【解析】(1)由于221nn S n a n+=+,变形为222n n S na n n =+-,记为①式, 又21122(1)1(1)n n S n a n n --=-+---,记为②式, ①-②可得*1(22)(22)22,2,n n n a n a n n n ----=-∈N 即*11,2,n n a a n n --=∈N ,所以{}n a 是等差数列;(2)由题意可知2749a a a =,即2111(6)(3)(8)a a a +=++,解得112a =-,所以12(1)113n a n n =-+-⨯=-,其中1212...0a a a <<<<,130a =则n S 的最小值为121378S S ==-.6.(2021年甲卷理科第18题)已知数列}{n a 的各项为正数,记n S 为}{n a 的前n 项和,从下面①②③中选出两个条件,证明另一个条件成立.①数列}{n a 为等差数列;②数列}{n S 为等差数列;③123a a =. 注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分. 【答案】见解析. 【解析】一、选择条件①③已知}{n a 为等差数列,122a a =,设公差为d ,则d a a a +==1123,即12a d = 因为1212)1(a n d n n na S n =-+=,则n a S n ⋅=1)0(1>a 所以数列}{n S 为等差数列 二、选择条件①②已知}{n a 为等差数列,数列}{n S 为等差数列,设公差为d 则dn a a n )1(1-+=,n da d n d n n na S n )2(212)1(121-+=-+= 若数列}{n S 为等差数列,则21da =,所以1123a d a a =+=三、选择条件②③已知数列}{n S 为等差数列,123a a =设公差为d 则d S S =-12,即d a a =-114 则21da =nd d n S S n =-+=)1(1则d n S n 2=,d dn S S a n n n -=-=-21所以}{n a 为等差数列7.(2021年全国一卷第19题)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,n b 为数列{}n S 的前n 项积.已知212n nS b +=. (1)证明:数列{}n b 是等差数列; (2)求{}n a 的通项公式.【答案】(1)见解析;(2)31212(1)n n a n n n ⎧=⎪⎪∴=⎨⎪-⎪+⎩≥.【解析】(1)当1n =时,11b S =,易得132b =. 当2n ≥时,1n n n b S b -=,代入212n n S b +=消去n S 得,1212n n n b b b -+=,化简得112n n b b --=, {}n b ∴是以32为首项,12为公差的等差数列. (2)易得11132a S b ===.由(1)可得22n n b +=,由212n n S b +=可得21n n S n +=+. 当2n ≥时,12111(1)n n n n n a S S n n n n -++=-=-=-++,显然1a 不满足该式; 31212(1)n n a n n n ⎧=⎪⎪∴=⎨⎪-⎪+⎩≥.8.(2021年新高考2卷第17题)记n S 是公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和,若35244,a S a a S ==.(1)求数列{}n a 的通项公式n a ; (2)求使n n S a >成立的n 的最小值.【答案】(1)=26n a n -;(2)min 7n =.【解析】(1)由题意知:35244,a S a a S =⎧⎨=⎩()()1111154+252,43342a d a d a d a d a d ⨯⎧=+⎪⎪∴⎨⨯⎪+⋅+=+⎪⎩即:121+20,46a d d a d =⎧⎪⎨-=+⎪⎩ 故14,2a d =-⎧⎨=⎩所以数列{}n a 的通项公式为26n a n =-. (2)由(1)知()21(4)25,2n n n S n n n +=⋅-+⋅=-又,26n n n S a a n >=-2526n n n ∴->-即2760n n -+>16n n ∴<>或+n N ∈min 7n ∴=1.等差数列的基本运算的解题策略(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,体现了方程思想.(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. 2.等差数列的判定与证明方法(1)定义法:如果一个数列{a n }从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么可以判断数列{a n }为等差数列;(2)等差中项法:如果一个数列{a n }对任意的正整数n 都满足2a n+1=a n +a n+2,那么可以判断{a n }为等差数列;(3)通项公式法:如果一个数列{a n }的通项公式满足a n =p n +q (p ,q 为常数)的形式,那么可以得出{a n }是首项为p+q ,公差为p 的等差数列;(4)前n 项和公式法:如果一个数列{a n }的前n 项和公式满足S n =An 2+Bn (A ,B 为常数)的形式,那么可以得出数列{a n }是首项为A+B ,公差为2A 的等差数列.1.等差数列与函数的关系(1)通项公式:当公差d ≠0时,等差数列的通项公式a n =a 1+(n -1)d =dn +a 1-d 是关于n 的一次函数,且一次项系数为公差d .若公差d >0,则为递增数列,若公差d <0,则为递减数列.(2)前n 项和:当公差d ≠0时,S n =na 1+n (n -1)2d =d 2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d2n 是关于n 的二次函数且常数项为0.2.两个常用结论(1)关于等差数列奇数项和与偶数项和的性质 ①若项数为2n ,则S 偶-S 奇=nd ,S 奇S 偶=a n a n +1;②若项数为2n -1,则S 偶=(n -1)a n ,S 奇=na n ,S 奇-S 偶=a n ,S 奇S 偶=nn -1.(2)两个等差数列{a n },{b n }的前n 项和S n ,T n 之间的关系为S 2n -1T 2n -1=a nb n .1.当公差d ≠0时,等差数列的通项公式是n 的一次函数;当公差d =0时,a n 为常数. 2.注意利用“a n -a n -1=d ”时加上条件“n ≥2”.1.已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,a 2=2,S 4=14,则S 6等于( )A .32B .39C .42D .45 【答案】B【解析】设公差为d ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =2,4a 1+4×32d =14, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,d =3,所以S 6=6a 1+5×62d =39.n n 13n A .6 B .7 C .8 D .9 【答案】C【解析】因为d =a 3-a 12=2,S n =na 1+n (n -1)2d =n +n (n -1)=64,解得n =8(负值舍去).3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 4+S 5=2,S 7=14,则a 10=( )A .18B .16C .14D .12n n 267A .13 B .49 C .35 D .63n n n -1n +126n n A .S 4<S 3 B .S 4=S 3 C .S 4>S 1 D .S 4=S 1 【答案】B【解析】数列{a n }满足2a n =a n -1+a n +1(n ≥2),则数列{a n }是等差数列,设等差数列{a n }的公差为d . 因为a 2=-6,a 6=6, 所以4d =a 6-a 2=12,即d =3. 所以a n =-6+3(n -2)=3n -12,所以S 1=a 1=-9,S 3=a 1+a 2+a 3=-9-6-3=-18, S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=-9-6-3+0=-18, 所以S 4<S 1,S 3=S 4.6.在等差数列{a n }中,a 2,a 14是方程x 2+6x +2=0的两个实数根,则a 8a 2a 14=( )A .-32 B .-3 C .-6 D .2n A .100 B .120 C .390 D .540 【答案】A【解析】设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,则S 10,S 20-S 10,S 30-S 20成等差数列,所以2(S 20-S 10)=S 10+(S 30-S 20),又等差数列{a n }的前10项和为30,前30项和为210, 所以2(S 20-30)=30+(210-S 20),解得S 20=100.8.已知等差数列{a n }的公差为4,其项数为偶数,所有奇数项的和为15,所有偶数项的和为55,则这个数列的项数为( )A .10B .20C .30D .40n n 56678是( )A .d <0B .a 7=0C .S 9>S 5D .S 6与S 7均为S n 的最大值 【答案】ABD【解析】S 6=S 5+a 6>S 5,则a 6>0,S 7=S 6+a 7=S 6,则a 7=0,则d =a 7-a 6<0,S 8=S 7+a 8<S 7,a 8<0.则a 7+a 8<0,所以S 9=S 5+a 6+a 7+a 8+a 9=S 5+2(a 7+a 8)<S 5,由a 7=0,a 6>0知S 6,S 7是S n 中的最大值.从而ABD 均正确.10.(多选)已知数列{a n }是公差不为0的等差数列,前n 项和为S n ,满足a 1+5a 3=S 8,下列选项正确的有( )A .a 10=0B .S 10最小C .S 7=S 12D .S 20=0n +n 25898值是________. 【答案】16【解析】设等差数列{a n }的公差为d ,则a 2a 5+a 8=(a 1+d )·(a 1+4d )+a 1+7d =a 21+4d 2+5a 1d+a 1+7d =0,S 9=9a 1+36d =27,解得a 1=-5,d =2,则S 8=8a 1+28d =-40+56=16.12.已知数列{a n }与⎩⎨⎧⎭⎬⎫a 2n n 均为等差数列(n ∈N +),且a 1=2,则a 20=________.n n +1n n +2324(1)求a 1+a 3a 2的值; (2)求证:数列{a n }为等差数列.14. 已知数列{a n }中,a 1=14,其前n 项和为S n ,且满足a n =2S n2S n -1(n ≥2).(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式.当n =1时,a 1=14,不适合上式.所以a n=⎩⎨⎧14,n =1,-12n (n +1),n ≥2.一、单选题 1.(2022·北京·人大附中模拟预测)如图是标准对数远视力表的一部分.最左边一列“五分记录”为标准对数视力记录,这组数据从上至下为等差数列,公差为0.1;最右边一列“小数记录”为国际标准视力记录的近似值,这组数据从上至下为等比数列,公比为1010.已知标准对数视力5.0对应的国际标准视力准确值为1.0,则标准对数视力4.8对应的国际标准视力精确到小数点后两位约为( ) (参考数据:51010 1.58,10 1.26≈≈)A .0.57B .0.59C .0.61D .0.63【答案】D【解析】依题意,以标准对数视力5.0为左边数据组的等差数列的首项,其公差为-0.1,标准对数视力4.8为该数列第3项,标准对数视力5.0对应的国际标准视力值1.0为右边数据组的等比数列的首项,其公比为10110, 因此,标准对数视力4.8对应的国际标准视力值为该等比数列的第3项,其大小为2105111()0.631010⨯=≈. 故选:D数之余一,五五数之余二,….若已知该筐最多装200个鸡蛋,则筐内鸡蛋总数最多有( )A .184B .186C .187D .188.(上海杨浦二模)数列n 为等差数列,1且公差,若1,3,6也是等差数列,则其公差为( ) A .1g d B .1g2d C .lg 23D .1g 324.(2022·贵州·模拟预测(理))十七世纪法国数学家费马猜想形如“221n F =+(n ∈N )”是素数,我们称n F 为“费马数”.设()2log 1n n a F =-,22log n n b a =,n *∈N ,数列{}n a 与{}n b 的前n 项和分别为n S 与n T ,则下列不等关系一定成立的是( ) A .n n a b < B .n n a b > C .n n S T ≤ D .n n S T ≥【答案】D【解析】因为221nn F =+(n ∈N ),所以()222log 1log (211)2nn n n a F =-=+-=,n *∈N所以222log 2log 22nn n b a n ===,n *∈N ,当2n =时,22224,224a b ===⨯=,两本著作——《红高粱》《檀香刑》.假设他读完这两本书共需50个小时,第1天他读了15分钟,从第2天起,他每天阅读的时间比前一天增加10分钟,则他恰好读完这两本书的时间为( ) A .第23天 B .第24天 C .第25天 D .第26天6.(2022·安徽省舒城中学模拟预测(理))若数列n a 为等差数列,数列n b 为等比数列,则下列不等式一定成立的是( ) A .1423b b b b +≤+B .4132b b b b ≤--C .3124a a a a ≥D .3124a a a a ≤7.(2022·浙江·模拟预测)已知函数(),()f x ax b g x ax b =+=-,下列条件,能使得(m ,n )的轨迹存在实轴和虚轴相等的双曲线的是( ) A .(0)1,()f f f m n -+成等差数列B .(),()g m g g n 成等比数列C .(),2()2,()f m n f m b f m n --+成等差数列D .(),(),()g m n g m g m n -+成等比数列()()()2222amb a m n b a m n b ⎡⎤⎡⎤-=--⋅+-⎣⎦⎣⎦,整理可得()222220an an am b --=,当20an ≠,且0b ≠时,由22220an am b --≠得2212n m b b a a-=,此时是实轴和虚轴不相等的双曲线,故D 错误. 故选:C.8.(2022·广西广西·一模(文))北京天坛圜丘坛的地面由石板铺成,最中间的是圆形的天心石,围绕天心石的是9圈扇环形的石板,从内到外各圈的石板数依次为1239,,,,a a a a ⋅⋅⋅,设数列{}n a 为等差数列,它的前n 项和为n S ,且218a =,4690a a +=,则8S =( )A .189B .252C .324D .405【答案】C【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,由218a =,4690a a +=,得11182890a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得:199a d =⎧⎨=⎩,所以8879893242S ⨯⨯=⨯+=. 故选:C.二、多选题9.(2022·江苏·盐城中学模拟预测)设n *∈N ,正项数列{}n x 满足11(0,1),ln 1n n n n x x x x x +∈-=,下列说法正确的有( ) A . 1x 为{}n x 中的最小项B .2x 为{}n x 中的最大项C .存在1(0,1)x ∈,使得123,,x x x 成等差数列D .存在1(0,1),x n *∈∈N ,使得12,,n n n x x x ++成等差数列 1,()x f x '>1,()x f x '<(1)1ln1f =+)1x131,(0,1),1,1,n x x f x f +∈∴>==所以A 正确 令()(ln ,1g x f x x x x =- 21()0,x g x x +-='-<()g x ∴)0,x ∴320x x -<x x 是最大的项,所以B 是最大的项,则不可能使得()n g x <,则,所以不存在,x x 10.(2022·山东·烟台二中模拟预测)已知无穷数列n a 满足:当为奇数时,21n a n =+;当n 为偶数时,2n a n =,则下列结论正确的为( )A .2021和2023均为数列{}()21n a n *-∈N 中的项B .数列{}()21n a n *-∈N 为等差数列C .仅有有限个整数k 使得23k k a a >成立D .记数列{}2na 的前n 项和为n S ,则1413n n S +<-恒成立选项,2n 为偶数,则}2n 是以4为首项,以)14414n -=-三、填空题11.(2022·新疆乌鲁木齐·模拟预测(理))已知n S 为单调递减的等差数列{}n a 的前n 项和,若数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭前n 项和3612n nT n =-,则下列结论中正确的有___________.(填写序号) ①30a =;②27n S n n =-;③()2n n S n a n =+-;④4nS S ≤【答案】②④11n d a ⎛++⎝3612n n-,12.(2021·上海杨浦·一模)等差数列{}n a 满足:①10a <,22a >;②在区间(11,20)中的项恰好比区间[41,50]中的项少2项,则数列{}n a 的通项公式为n a =___________.行、每一列及两个主对角线上的整数之和都相等.早在13世纪中国古代数学家杨辉就作出了⨯幻方的每一行上整数之和为______.⨯的幻方,那么5555【答案】65【解析】因为()125251232513253252+⨯++++==⨯=,因为55⨯幻方的每一行上整数之和相等,共5行,所以每行的整数之和为325655=. 故答案为:65.九个数填入如图所示3x3的正方形网格中,每个数填一次,每个小方格中填一个数.考虑每行从左到右,每列从上到下,两条对角线从上到下这8个数列,给出下列四个结论:①这8个数列有可能均为等差数列; ②这8个数列中最多有3个等比数列;③若中间一行、中间一列、两条对角线均为等差数列,则中心数必为5; ④若第一行、第一列均为等比数列,则其余6个数列中至多有1个等差数列. 其中所有正确结论的序号是________. 【答案】①②③【解析】①. 如图将1,2,3,4,5,6,7,8,9这九个数依次填入网格中,则这8个数列均为等差数列,故①正确.②. 1,2,3,4,5,6,7,8,9这九个数中,等比数列有:1,2,4; 1,3,9;2,4,8;4,6,9. 由于1,2,4和2,4,8这两个等比数列不可能在网格中不可能在同一列,同一行或对角线上. 所以这8个数列中最多有3个等比数列,例如如图满足有3个等比数列.故②正确③. 若三个数,,a b c 成等差数列,则2b a c =+.根据题意要有4组数成等差数列,且中间的数b 相同. 则只能是5b = 由2519283746⨯=+=+=+=+则中间一行、中间一列、两条对角线四列的数分别为1,5,92,5,83,5,74,5,6;;;时满足条件;中心数为其他数时,不满足条件.故③正确.④. 若第一行为1,2,4;第一列为1,3,9,满足第一行、第一列均为等比数列.第二行为3,5,7,第二列为258,,,则第二行,第二列为等差数列,此时有两个等差数列.故④不正确故答案为:①②③四、解答题15.(2022·上海崇明·二模)已知集合(Z 是整数集,m 是大于3的正整数).若含有m 项的数列{}n a 满足:任意的,i j M ∈,都有i a M ∈,且当i j ≠时有i j a a ≠,当i m <时有12i i a a +-=或13i i a a +-=,则称该数列为P 数列. (1)写出所有满足5m =且11a =的P 数列;(2)若数列{}n a 为P 数列,证明:{}n a 不可能是等差数列; (3)已知含有100项的P 数列{}n a 满足5105100,,,,,(1,2,3,,20)k a a a a k =是公差为(0)d d >等差数列,求d 所有可能的值【解析】(1)由题意可得满足5m =且11a =的P 数列为:1,3,5,2,4;1,4,2,5,3..(2)假设{}n a 是等差数列,公差为d ,当0d >时,由题意,2d =或3, 此时1121i a a a ≥+>+(2,3,4,,)i m =,所以11a +不是等差数列{}n a 中的项,与题意不符,所以{}n a 不可能是等差数列 当0d <时,由题意,2d =-或3-,此时1121i a a a ≤-<-(2,3,4,,)i m =所以11a -不是等差数列{}n a 中的项,与题意不符,所以{}n a 不可能是等差数列 综上所述,{}n a 不可能是等差数列 (3)由题意,N*d ∈,当6d ≥时,因为51a ≥,所以100519115a a d =+≥,与题意不符; 当3d ≤时,记{}545352515,,,,(1,2,3,,20)k k k k k k M a a a a a k ----==,当{}100(1,2,3,,20)i M i ∈∈时,51004388i a ≥-⨯=,所以55()31k i a a i k d =--≥,所以k M 中的最小项314319≥-⨯=,所以1(1,2,3,20)k M k ∉=,与题意不符,当4d =时,1054a a =+,又由题意,10512342323a a x x x x =++--(*),其中N(1,2,3,4)i x i ∈=, 且12345x x x x +++=,所以13242()3()4x x x x -+-=,所以13242x x x x -=⎧⎨=⎩ , 所以322225x x ++=,与N(1,2,3,4)i x i ∈=不符;当5d =时,取,541,532,522,511,5n n n k n n k a n n k n n k n n k =-⎧⎪+=-⎪⎪=+=-⎨⎪-=-⎪-=⎪⎩ ,此时的数列{}n a 满足题意,综上所述,5d =.16.(2022·上海长宁·二模)甲、乙两人同时分别入职,A B 两家公司,两家公司的基础工资标准分别为:A 公司第一年月基础工资数为3700元,以后每年月基础工资比上一年月基础工资增加300元;B 公司第一年月基础工资数为4000元,以后每年月基础工资都是上一年的月基础工资的1.05倍.(1)分别求甲、乙两人工作满10年的基础工资收入总量(精确到1元)(2)设甲、乙两人入职第n 年的月基础工资分别为n a 、n b 元,记n n n c a b =-,讨论数列{}n c 的单调性,指出哪年起到哪年止相同年份甲的月基础工资高于乙的月基础工资,并说明理由.础工资收入总量()1024000 1.0511********.051S ⨯-=⨯=-元(2)()37003001n a n =+-,14000 1.05n n b -=⨯134003004000 1.05n n c n -=+-⨯,()1340030014000 1.05n n c n +=++-⨯,设11300200 1.050n n n c c -+-=-⨯>,即11.05 1.5n -<,解得18n ≤≤所以当18n ≤≤时,{}n c 递增,当9n ≥时,n c 递减又当0n c <,即134003004000 1.05n n -+<⨯,解得514n ≤≤,所以从第5年到第14年甲的月基础工资高于乙的月基础工资. .1.(2020全国Ⅱ理4)北京天坛的圆丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块.已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)( )A .3699块B .3474块C .3402块D .3339块 【答案】C【思路导引】第n 环天石心块数为n a ,第一层共有n 环,则{}n a 是以9为首项,9为公差的等差数列,设n S 为{}n a 的前n 项和,由题意可得322729n n n n S S S S -=-+,解方程即可得到n ,进一步得到3n S .【解析】设第n 环天石心块数为n a ,第一层共有n 环,则{}n a 是以9为首项,9为公差的等差数列,9(1)99n a n n =+-⨯=,设n S 为{}n a 的前n 项和,则第一层、第二层、第三层的块数分别为232,,n n n n n S S S S S --,因为下层比中层多729块,所以322729n n n n S S S S -=-+,即3(927)2(918)2(918)(99)7292222n n n n n n n n ++++-=-+,即29729n =,解得9n =,所以32727(9927)34022n S S +⨯===,故选C .2.(2020浙江7)已知等差数列{}n a 的前n 项和n S ,公差110,a d d≤≠.记12122,,n n n b S b S S n ++*=-=∈N ,下列等式不可能成立的是( )A .4262a a a =+B .4262b b b =+C .2428a a a =D .2428b b b =【答案】B【解析】A .由等差数列的性质可知4262a a a =+,成立;B .4566b S S a =-=-,2323b S S a =-=,()6710891093b S S a a a a =-=-++=-, 若4262b b b =+,则()6399639232a a a a a a a -=-⇔-=-, 即660d d d =-⇔=,这与已知矛盾,故B 不成立;C .()()()2242811137a a a a d a d a d =⇔+=++ ,整理为:1a d =,故C 成立;D .()89141011121314125b S S a a a a a a =-=-++++=-,当2428b b b =时,即()263125a a a =⋅-,整理为()()()211155211a d a d a d +=-++,即2211225450a a d d ++=,0∆>,方程有解,故D 成立.综上可知,等式不可能成立的是B ,故选B .3.(2019•新课标Ⅰ,理9)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知40S =,55a =,则()A .25n a n =-B .310n a n =-C .228n S n n =-D .2122n S n n =-【答案】A【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,由40S =,55a =,得1146045a d a d +=⎧⎨+=⎩,∴132a d =-⎧⎨=⎩,25n a n ∴=-,24n S n n =-,故选A .4.(2018•新课标Ⅰ,理4)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若3243S S S =+,12a =,则5(a = )A .12-B .10-C .10D .12【答案】B 【解析】n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,3243S S S =+,12a =,∴111132433(3)422a d a a d a d ⨯⨯⨯+=++++,把12a =,代入得3d =-,524(3)10a ∴=+⨯-=-,故选B .5.(2017•新课标Ⅰ,理4)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若4524a a +=,648S =,则{}n a 的公差为( ) A .1 B .2 C .4 D .8【答案】C【解析】由题知,∴1113424656482a d a d a d +++=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩,解得12a =-,4d =,故选C . 6.(2017•新课标Ⅲ,理9)等差数列{}n a 的首项为1,公差不为0.若2a ,3a ,6a 成等比数列,则{}n a 前6项的和为( ) A .24- B .3- C .3 D .8【答案】A【解析】等差数列{}n a 的首项为1,公差不为0.2a ,3a ,6a 成等比数列,∴2326a a a =, 2111(2)()(5)a d a d a d ∴+=++,且11a =,0d ≠,解得2d =-,{}n a ∴前6项的和为616565661(2)2422S a d ⨯⨯=+=⨯+⨯-=-,故选A . 7.(2016•新课标Ⅰ,理3)已知等差数列{}n a 前9项的和为27,108a =,则100(a = ) A .100 B .99 C .98 D .97【答案】C【解析】由题知,195959()92922a a a S a +⨯====27,∴53a =,又108a ==d d a 5355+=+,1d ∴=,10059598a a d ∴=+=,故选C8.(2017浙江)已知等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,则“0d >”是“465+2S S S >”的( )A . 充分不必要条件B . 必要不充分条件C . 充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】C【解析】∵655465()()S S S S a a d ---=-=,当0d >,可得465+2S S S >;当465+2S S S >,可得0d >.所以“0d >”是“465+2S S S >” 充分必要条件,选C .9.(2020北京8)在等差数列{n a }中,19a =-,51a =-,记12(1,2,)n n T a a a n =⋯=⋯,则数列{n T } ( )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】A【解析】设公差为d ,a 5-a 1=4d ,即d=2,a n =2n-11,1≤n ≤5使,a n <0,n ≥6时,a n >0,所以n=4时,T n >0,并且取最大值;n=5时,T n <0;n ≥6时,T n <0,并且当n 越来越大时,T n 越来越小,所以T n 无最小项.故选A .10.(2020上海7)已知等差数列{}n a 的首项10a ≠,且满足1109a a a +=,则12910a a a a ++⋯+= .【答案】278【解析】由条件可知111298a d a d a d+=+⇒=-,()112951010194 (92727)988a d a a a a d a a a d d ++++====+. 故答案为:278. 11.(2019•新课标Ⅲ,理14)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若10a ≠,213a a =,则105S S = . 【答案】4【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,则由10a ≠,213a a =可得,12d a =,∴1011051510()5()S a a S a a +=+ 112(29)24a d a d +=+11112(218)428a a a a +==+.12.(2019江苏8)已知数列*{}()n a n ∈N 是等差数列,n S 是其前n 项和.若25890,27a a a S +==,则8S 的值是 .【答案】16【解析】设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,则1111()(4)70989272a d a d a d a d ++++=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩,解得152a d =-⎧⎨=⎩,所以818786(5)152162dS a ⨯=+=⨯-+⨯=.13.(2019北京理10)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若25310a S =-=-,,则5a = ________ . n S 的最小值为_______. 【答案】0,-10【解析】由题意得,2151351010a a d S a d =+=-⎧⎨=⋅+=-⎩,解得141a d =-⎧⎨=⎩,所以5140a a d =+=.因为{}n a 是一个递增数列,且50a =,所以n S 的最小值为4S 或5S ,()4543441102S S ⨯==-⨯+⨯=-. 14.(2018北京)设{}n a 是等差数列,且13a =,2536a a +=,则{}n a 的通项公式为___. 【答案】14【解析】解法一 设{}n a 的公差为d ,首项为1a ,则111205614a d a d a d +=⎧⎨+++=⎩,解得142a d =-⎧⎨=⎩,所以7767(4)2142S ⨯=⨯-+⨯=.解法二 32714a d +=,所以2d =.故432a a d =+=,故7477214S a ==⨯=.15.(2018上海)记等差数列{}n a 的前几项和为n S ,若30a =,6714a a +=,则7S = .【答案】63n a n =-【解析】设等差数列的公差为d ,251146536a a a d a d d +=+++=+=,∴6d =,∴3(1)663n a n n =+-⋅=-.16.(2019•新课标Ⅰ,文18)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知95S a =-. (1)若34a =,求{}n a 的通项公式; (2)若10a >,求使得nn a S ≥的n 的取值范围.【解析】(1)根据题意,等差数列{}n a 中,设其公差为d , 若95S a =-,则19955()992a a S a a +⨯===-,变形可得50a =,即140a d +=, 若34a =,则5322a a d -==-, 则3(3)210n a a n d n =+-=-+,(2)若nn a S ≥,则d n a d n n na )1(2)1(11-+≥-+,当1n =时,不等式成立,当2≥n 时,有12a d nd-≥,变形可得12)2(a d n -≥-,又由95S a =-,即19955()992a a S a a +⨯===-,则有50a =,即140a d +=,则有112)4)(2(a a n -≥--,又由10a >,则有10≤n , 则有102≤≤n ,综合可得:102≤≤n ,n N ∈.17.(2018•新课标Ⅱ,理(文)17)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17a =-,315S =-. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求n S ,并求n S 的最小值.【解析】(1)等差数列{}n a 中,17a =-,315S =-, 17a ∴=-,13315a d +=-,解得17a =-,2d =,72(1)29n a n n ∴=-+-=-;(2)17a =-,2d =,29n a n =-,22211()(216)8(4)1622n n n S a a n n n n n ∴=+=-=-=--,∴当4n =时,前n 项的和n S 取得最小值为16-.18.(2016•新课标Ⅱ,文17)等差数列{}n a 中,344a a +=,576a a +=. (Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设[]n n b a =,求数列{}n b 的前10项和,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[0.9]0=,[2.6]2=.【解析】(Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d ,344a a +=,576a a +=.∴112542106a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得:1125a d =⎧⎪⎨=⎪⎩,2355n a n ∴=+;(Ⅱ)[]n n b a =,1231b b b ∴===,452b b ==,6783b b b ===,9104b b ==. 故数列{}n b 的前10项和103122332424S =⨯+⨯+⨯+⨯=.。