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1、
課時分層訓練(二十九)
等差數(shù)列及其前n項和
A組 基礎達標
(建議用時:30分鐘)
一、選擇題
1.在等差數(shù)列{an}中,a1=0,公差d≠0,若am=a1+a2+…+a9,則m的值為( )
【導學號:01772178】
A.37 B.36
C.20 D.19
A [am=a1+a2+…+a9=9a1+d=36d=a37.]
2.(2017·深圳二次調(diào)研)在等差數(shù)列{an}中,若前10項的和S10=60,且a7=7,則a4=( )
【導學號:01772179】
A.4 B.-4
C.5 D.-5
C [法一:由題意得解得∴a4=a1+3
2、d=5,故選C.
法二:由等差數(shù)列的性質(zhì)有a1+a10=a7+a4,∵S10==60,∴a1+a10=12.又∵a7=7,∴a4=5,故選C.]
3.(2017·福州質(zhì)檢)已知數(shù)列{an}是等差數(shù)列,且a7-2a4=6,a3=2,則公差d=( )
A.2 B.4
C.8 D.16
B [法一:由題意得a3=2,a7-2a4=a3+4d-2(a3+d)=6,解得d=4,故選B.
法二:由題意得解得故選B.]
4.等差數(shù)列{an}中,已知a5>0,a4+a7<0,則{an}的前n項和Sn的最大值為( )
【導學號:01772180】
A.S7 B.S6
C.S5
3、D.S4
C [∵∴
∴Sn的最大值為S5.]
5.(2017·湖北七市4月聯(lián)考)在我國古代著名的數(shù)學專著《九章算術(shù)》里有一段敘述:今有良馬與駑馬發(fā)長安至齊,齊去長安一千一百二十五里,良馬初日行一百零三里,日增十三里;駑馬初日行九十七里,日減半里;良馬先至齊,復還迎駑馬,二馬相逢,問:幾日相逢?( )
A.9日 B.8日
C.16日 D.12日
A [根據(jù)題意,顯然良馬每日行程構(gòu)成一個首項a1=103,公差d1=13的等差數(shù)列,前n天共跑的里程為S=na1+d1=103n+n(n-1)=6.5n2+96.5n;駑馬每日行程也構(gòu)成一個首項b1=97,公差d2=-0.5的等差數(shù)列
4、,前n天共跑的里程為S=nb1+d2=97n-n(n-1)=-0.25n2+97.25n.兩馬相逢時,共跑了一個來回.設其第n天相逢,則有6.5n2+96.5n-0.25n2+97.25n=1 125×2,解得n=9,即它們第9天相遇,故選A.]
二、填空題
6.(2017·鄭州二次質(zhì)量預測)已知{an}為等差數(shù)列,公差為1,且a5是a3與a11的等比中項,則a1=__________.
-1 [因為a5是a3與a11的等比中項,所以a=a3·a11,即(a1+4d)2=(a1+2d)(a1+10d),解得a1=-1.]
7.(2016·北京高考)已知{an}為等差數(shù)列,Sn為其前n項
5、和.若a1=6,a3+a5=0,則S6=________.
6 [∵a3+a5=2a4,∴a4=0.
∵a1=6,a4=a1+3d,∴d=-2.
∴S6=6a1+d=6.]
8.(2016·江蘇高考)已知{an}是等差數(shù)列,Sn是其前n項和.若a1+a=-3,S5=10,則a9的值是________.
20 [法一:設等差數(shù)列{an}的公差為d,由S5=10,知S5=5a1+d=10,得a1+2d=2,即a1=2-2d,所以a2=a1+d=2-d,代入a1+a=-3,化簡得d2-6d+9=0,所以d=3,a1=-4.故a9=a1+8d=-4+24=20.
法二:設等差數(shù)列{an}的
6、公差為d,由S5=10,知=5a3=10,所以a3=2.
由a1+a3=2a2,得a1=2a2-2,代入a1+a=-3,化簡得a+2a2+1=0,所以a2=-1.
公差d=a3-a2=2+1=3,故a9=a3+6d=2+18=20.]
三、解答題
9.已知等差數(shù)列的前三項依次為a,4,3a,前n項和為Sn,且Sk=110.
【導學號:01772181】
(1)求a及k的值;
(2)設數(shù)列{bn}的通項bn=,證明:數(shù)列{bn}是等差數(shù)列,并求其前n項和Tn.
[解] (1)設該等差數(shù)列為{an},則a1=a,a2=4,a3=3a,
由已知有a+3a=8,得a1=a=2,公差
7、d=4-2=2,
所以Sk=ka1+·d=2k+×2=k2+k.3分
由Sk=110,得k2+k-110=0,
解得k=10或k=-11(舍去),故a=2,k=10.5分
(2)證明:由(1)得Sn==n(n+1),
則bn==n+1,
故bn+1-bn=(n+2)-(n+1)=1,8分
即數(shù)列{bn}是首項為2,公差為1的等差數(shù)列,
所以Tn==.12分
10.(2017·合肥三次質(zhì)檢)等差數(shù)列{an}的首項a1=1,公差d≠0,且a3·a4=a12.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設bn=an·2n,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn.
[解] (1)由a3·a
8、4=a12得(1+2d)·(1+3d)=1+11d?d=1或d=0(不合題意舍去),∴數(shù)列{an}的通項公式為an=n.5分
(2)依題意bn=an·2n=n·2n,
Tn=1×21+2×22+3×23+…+n×2n,
2Tn=1×22+2×23+…+(n-1)×2n+n×2n+1,9分
兩式相減得-Tn=21+22+23+…+2n-n×2n+1
=-n×2n+1
=(1-n)2n+1-2,
∴Tn=(n-1)2n+1+2.12分
B組 能力提升
(建議用時:15分鐘)
1.設數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若為常數(shù),則稱數(shù)列{an}為“吉祥數(shù)列”.已知等差數(shù)列{bn
9、}的首項為1,公差不為0,若數(shù)列{bn}為“吉祥數(shù)列”,則數(shù)列{bn}的通項公式為( )
【導學號:01772182】
A.bn=n-1 B.bn=2n-1
C.bn=n+1 D.bn=2n+1
B [設等差數(shù)列{bn}的公差為d(d≠0),=k,因為b1=1,則n+n(n-1)d=k,
即2+(n-1)d=4k+2k(2n-1)d,
整理得(4k-1)dn+(2k-1)(2-d)=0.
因為對任意的正整數(shù)n上式均成立,
所以(4k-1)d=0,(2k-1)(2-d)=0,
解得d=2,k=,
所以數(shù)列{bn}的通項公式為bn=2n-1.]
2.已知等差數(shù)
10、列{an}的首項a1=20,公差d=-2,則前n項和Sn的最大值為__________.
110 [因為等差數(shù)列{an}的首項a1=20,公差d=-2,代入求和公式得,
Sn=na1+d=20n-×2
=-n2+21n=-2+2,
又因為n∈N*,所以n=10或n=11時,Sn取得最大值,最大值為110.]
3.(2014·全國卷Ⅰ)已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,a1=1,an≠0,anan+1=λSn-1,其中λ為常數(shù).
(1)證明:an+2-an=λ;
(2)是否存在λ,使得{an}為等差數(shù)列?并說明理由.
[解] (1)證明:由題設知anan+1=λSn-1,an+1an+2=λSn+1-1,2分
兩式相減得an+1(an+2-an)=λan+1,
由于an+1≠0,所以an+2-an=λ.5分
(2)由題設知a1=1,a1a2=λS1-1,
可得a2=λ-1.
由(1)知,a3=λ+1.7分
令2a2=a1+a3,解得λ=4.
故an+2-an=4,由此可得{a2n-1}是首項為1,公差為4的等差數(shù)列,a2n-1=4n-3;9分
{a2n}是首項為3,公差為4的等差數(shù)列,a2n=4n-1.
所以an=2n-1,an+1-an=2,
因此存在λ=4,使得數(shù)列{an}為等差數(shù)列.12分