等差数列及其前n项和习题与答案

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第六章 第二节 1.{an}为等差数列,a10=33,a2=1,Sn为数列{an}的前n项和,则S20-2S10等于( ) A.40 B.200 C.400 D.20

解析:选C S20-2S10=20?a1+a20?2-2×10?a1+a10?2 =10(a20-a10)=100d.又a10=a2+8d,∴33=1+8d. ∴d=4.∴S20-2S10=400.故选C.

2.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足S33-S22=1,则数列{an}的公差是( ) B.1 C.2 D.3

解析:选C 因为Sn=n?a1+an?2,所以Snn=a1+an2.由S33-S22=1,得a32-a22=1,即a3-a2=2,所以数列{an}的公差为2.故选C. 3.(2014·临川一中质检)已知数列{an},{bn}都是公差为1的等差数列,其首项分别为a1,b1,且a1+b1=5,a1,b1∈N*.设cn=abn(n∈N*),则数列{cn}的前10项和等于( )

A.55 B.70 C.85 D.100 解析:选C 由题知a1+b1=5,a1,b1∈N*.设cn=abn(n∈N*),则数列{cn}的前10项和等于ab1+ab2+…+ab10=ab1+ab1+1+…+ab1+9,ab1=a1+(b1-1)=4,∴ab1+ab1+1+…+ab1+9=4+5+6+…+13=85,选C. 4.(2014·中原名校联盟摸底考试)若数列{an}通项为an=an,则“数列{an}为递增数列”的一个充分不必要条件是( ) A.a≥0 B.a>1 C.a>0 D.a<0 解析:选B 数列{an}为递增数列,则a>0,反之a>0,则数列{an}为递增数列,a>0是数列{an}为递增数列的充要条件,“数列{an}为递增数列的一个充分不必要条件是a的范围比a>0小,即包含于a>0中,故选B. 5.(2012·浙江高考)设Sn是公差为d(d≠0)的无穷等差数列{an}的前n项和,则下列命题错误的是( ) A.若d<0,则数列{Sn}有最大项 B.若数列{Sn}有最大项,则d<0 C.若数列{Sn}是递增数列,则对任意n∈N*,均有Sn>0 D.若对任意n∈N*,均有Sn>0,则数列{Sn}是递增数列

解析:选C 设数列{an}的首项为a1,则Sn=na1+12n(n-1)d=d2n2+a1-d2n.由二次函数性质知Sn有最大值时,则d<0,故A、B正确;因为{Sn}为递增数列,但d>0,不妨设a1=-1,d=2,显然{Sn}是递增数列,但S1=-1<0,故C错误;对任意n∈N*,Sn均大于0时,a1>0,

d>0,{Sn}必是递增数列,D正确.

6.设等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,若对任意自然数n都有SnTn=2n-34n-3,

则a9b5+b7+a3b8+b4的值为( )

解析:选A ∵{an},{bn}为等差数列, ∴a9b5+b7+a3b8+b4=a92b6+a32b6=a9+a32b6=a6b6.

∵S11T11=112?a1+a11?112?b1+b11?=2a62b6=2×11-34×11-3=1941, ∴a6b6=1941.故选A. 7.(2011·广东高考)等差数列{an}前9项的和等于前4项的和.若a1=1,ak+a4=0,则k=________.

解析:10 由题意S9=S4得a5+a6+a7+a8+a9=0. ∴5a7=0,即a7=0. 又ak+a4=0=2a7,a10+a4=2a7,∴k=10. 8.(2014·阜宁中学调研)在等差数列{an}中,a2=6,a5=15,bn=a2n,则数列{bn}的前5项和S5=________.

解析:90 在等差数列{an}中,由a2=6,a5=15易知公差d=15-63=3, ∴an=a2+(n-2)d=3n,∴bn=a2n=6n, 所以数列{bn}为公差为6的等差数列,

所以前5项和S5=52(b1+b5), 又易知b1=6,b5=30,所以S5=90. 9.(2014·江苏调研)对于数列{an},定义数列{an+1-an}为数列{an}的差数列.若a1=2,{an}的“差数列”的通项公式为2n,则数列{an}的前n项和Sn=________. 解析:2n+1-2 由已知an+1-an=2n,a1=2得a2-a1=2,0=22,…,an-an-1=2n-1,由累

加法得an=2+2+22+…+2n-1=2n,从而Sn=2?1-2n?1-2=2n+1-2. 10.(2014·哈尔滨联考)已知各项为正数的等差数列{an}的前20项和为100,那么a7a14

的最大值为________.

解析:25 因为{an}为各项为正数的等差数列,且前20项和为100,所以20?a1+a20?2=100,即a1+a20=10, 所以a7+a14=10.所以a7·a14≤a7+a1422=25, 当且仅当a7=a14=5时等号成立. 11.(2013·新课标全国高考Ⅱ)已知等差数列{an}的公差不为零,a1=25 ,且a1,a11,a13成等比数列.

(1)求{an}的通项公式; (2)求a1+a4+a7+…+a3n-2. 解:(1)设{an}的公差为d. 由题意得a211=a1a13, 即(a1+10d)2=a1(a1+12d). 于是d(2a1+25d)=0. 又a1=25,所以d=-2或d=0(舍去). 故an=-2n+27. (2)令Sn=a1+a4+a7+…+a3n-2. 由(1)知a3n-2=-6n+31, 所以数列{a3n-2}是首项为25,公差为-6的等差数列.

从而Sn=n2(a1+a3n-2)=n2(-6n+56)=-3n2+28n. 12.(2014·黑龙江联考)已知各项都不相等的等差数列{an}的前6项和为60,且a6为a1

和a21的等比中项.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)若数列{bn}满足bn+1-bn=an(n∈N*),且b1=3,求数列1bn的前n项和Tn. 解:(1)设等差数列{an}的公差为d(d≠0), 则 6a1+15d=60,a1?a1+20d?=?a1+5d?2,解得 d=2,a1=5. ∴an=2n+3. (2)由bn+1-bn=an,得bn-bn-1=an-1(n≥2,n∈N*), bn=(bn-bn-1)+(bn-1-bn-2)+…+(b2-b1)+b1

=an-1+an-2+…+a1+b1

=(n-1)(n-1+4)+3=n(n+2), ∴bn=n(n+2),n∈N*.

∴1bn=1n?n+2?=121n-1n+2.

∴Tn=121-13+12-14+…+1n-1n+2 =1232-1n+1-1n+2=3n2+5n4?n+1??n+2?. 13.(2014·济宁模拟)已知数列{an}的前n项和Sn=-an-12n-1+2(n∈N*),数列{bn}满足bn=2n·an. (1)求证:数列{bn}是等差数列,并求数列{an}的通项公式;

(2)设cn=log2 nan,数列2cncn+2的前n项和为Tn,求满足Tn<2521(n∈N*)的n的最大值.

(1)证明:在Sn=-an-12n-1+2中, 令n=1,可得S1=-a1-1+2=a1,得a1=12. 当n≥2时,Sn-1=-an-1-12n-2+2, ∴an=Sn-Sn-1=-an+an-1+12n-1, 即2an=an-1+12n-1. ∴2n·an=2n-1·an-1+1. ∵bn=2n·an,∴bn=bn-1+1. 又b1=2a1=1,∴{bn}是以1为首项,1为公差的等差数列.

于是bn=1+(n-1)·1=n,∴an=n2n.

(2)解∵cn=log2nan=log22n=n. ∴2cncn+2=2n?n+2?=1n-1n+2. ∴Tn=1-13+12-14+…+1n-1n+2 =1+12-1n+1-1n+2. 由Tn<2521,得1+12-1n+1-1n+2<2521, 即1n+1+1n+2>1342,f(n)=1n+1+1n+2单调递减, ∵f(3)=920,f(4)=1130,f(5)=1342, ∴n的最大值为4.

1.(2014·石家庄模拟)已知数列{an}(n∈N*)中,a1=35,an=2-1an-1(n≥2,n∈N*),数列{bn}满足bn=1an-1(n∈N*),则关于数列{bn}的判断正确的是( ) A.数列{bn}一定是等差数列 B.数列{bn}一定是等比数列 C.数列{bn}可以是等差数列,也可以是等比数列 D.数列{bn}既不是等差数列,也不是等比数列

解析:选A 因为an=2-1an-1(n≥2,n∈N*),bn=1an-1,所以当n≥2时,bn-bn-1=1an-1

-1an-1-1=12-1an-1-1-1an-1-1=an-1an-1-1-1an-1-1=1,又b1=1a1-1=-52,所以数列{bn}是

以-52为首项,1为公差的等差数列,选A. 2.已知{an}是等差数列,Sn为其前n项和,若S21=S4 000,O为坐标原点,点P(1,an),Q(2 011,a2 011),则OP→·OQ→等于( )

A.2 011 B.-2 011 C.0 D.1 解析:选A 方法一:由已知S21=S4 000,则a22+a23+…+a4 000=0,设数列{an}的公差为d,

则3 979?a22+a4 000?2=0,又a22+a4 000=2a2 011,所以a2 011=0, ∴OP→·OQ→=2 011+an·a2011=2 011