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第二十八讲 等差数列
班级________ 姓名________ 考号________ 日期________ 得分________
一、选择题:(本大题共6小题,每小题6分,共36分,将正确答案的代号填在题后的括号内.)
1.等差数列{an}的前n项和记为Sn,若a2+a4+a15的值是一个确定的常数,则数列{an}中也为常数的项是()
A.S7C.S1
3B.S8 D.S1
5解析:设a2+a4+a15=p(常数),1∴3a1+18d=p,解a7.313×(a1+a13)13
∴S13=13a7=.23答案:C
2.等差数列{an}中,已知a1,a2+a5=4,an=33,则n为()
3A.48B.49 C.50D.51
121
2解析:∵a2+a5=2a1+5d=4,则由a1d=an=33+(n-1)×n
3333=50.故选C.答案:C
3.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S4≥10,S5≤15,则a4的最大值为()A.2B.3 C.4D.5
解析:a5=S5-S4≤5,S5=a1+a2+…+a5=5a3≤15,a3≤3,则a4大值为4.故选C.答案:C
4.设Sn是等差数列{an}的前n项和,S5=3(a2+a8),则()11
A.B.6335C.D.56
解析:∵{an}是等差数列,用心爱心专心
a3+a5
2≤4,a4的最
a5
a3
a2+a8
=
S5
a5265
=,故选D.a3a1+a5(a1+a5)×5S56
答案:D
5.(2011·济宁市模拟)已知数列{an}为等差数列,若-1,且它们的前n项和Sn有最大值,则使Sn>0的n的最大值为()
A.11B.19 C.20D.21 解析:∵
a11a10
a11
-1,且Sn有最大值,a10
∴a10>0,a11
∴S19a10>0,S2020(a1+a20)
10(a10+a11)
所以使得Sn>0的n的最大值为19,故选B.答案:B
6.如图,坐标纸上的每个单元格的边长为1,由下往上的六个点:1,2,3,4,5,6的横纵坐标分别对应数列{an}(n∈N*)的前12项,如下表所示:
2009精选考题2011A.1003B.1005 C.1006D.2011
解析:依题意得,数列a2,a4,a6,…,a2k,…,是以a2=1为首项,1为公差的等差
数列,因此a精选考题=a2×1005=1+(1005-1)×1=1005.数列a1,a3,a5,a7,…,a2k-1,…,即是以1,-1,2,-2,…,的规律呈现,且a2009是该数列的第1005项,且1005=2×502+1,因此a2009=503,a2011=-503,a2009+a精选考题+a2011=1005,选B.答案:B
二、填空题:(本大题共4小题,每小题6分,共24分,把正确答案填在题后的横线上.)7.设Sn是等差数列{an}的前n项和,a12=-8,S9=-9,则S16=________.解析:S9=9a5=-9,∴a5=-1,S16=8(a5+a12)=-72.答案:-7
28.已知两个等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为An和Bn,且=________.=61答案:79.设f(x)=
12+x
An7n+45a6,则=
Bnn+3b6
anA2n-
1bnB2n-1
n项和的公式的方法,可求得f(-
5)+f(-4)+…+f(0)+…+f(5)+f(6)的值为________.
解析:∵f(x)=
12+1
∴f(1-x)=
1-x
x
·2x
+1
2=,xx
2+2·2+2
1·2x
x
1+
2+2
·2x2
.2
2x
∴f(x)+f(1-x)=
2x+2
+
+2x
=
设S=f(-5)+f(-4)+…+f(6),则S=f(6)+f(5)+…+f(-5),∴2S=[f(6)+f(-5)]+[f(5)+f(-4)]+…+ [f(-5)+f(6)]=62,∴S=f(-5)+f(-4)+…+f(0)+…+f(5)+f(6)=答案:32
10.等差数列{an}的前n项和为Sn,且a4-a2=8,a3+a5=26,记Tn2,如果存在正整数M,使得对一切正整数n,Tn≤M都成立,则M的最小值是________.
Snn
解析:设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.∵a4-a2=8,∴d=4.又∵a3+a5=26,即2a1+6d=26,∴a1=1.∴Sn=n+
n(n-1)
2n2-n,Sn1
则Tn2=2-n
n
∵对一切正整数Tn≤M恒成立,∴M≥2.∴M的最小值为2.答案:2
三、解答题:(本大题共3小题,11、12题13分,13题14分,写出证明过程或推演步骤.)
11.已知:f(x)=-
114+2,数列{an}的前n项和为Sn,点Pnan,-在曲线y=
x
an+1
f(x)上(n∈N*),且a1=1,an>0.(1)求数列{an}的通项公式;(2)数列{bn}的前n项和为Tn列{bn}是等差数列.
解:(1)由y=-点Pnan,-
4+2
Tn+1Tn
16n2-8n-3,问:当b1为何值时,数2=2
anan+1
x
an+1
1在曲线y=f(x)上,14+2,∴-
an+1
=f(an)=-
1=
an
并且an>01
an+1
142,an
an+1an
an
-2=4(n∈N*).
数列2}是等差数列,首项21,公差d为4,a1
2=1+4(n-1)=4n-3,a2n=
an
.4n-3
∵an>0,∴an(2)由an=
1n-3(n∈N*).
Tn+1Tn
+16n2-8n-3得 2=2
an+1
4n-3an
(4n-3)Tn+1=(4n+1)Tn+(4n-3)(4n+1),Tn+1Tn
=+1.4n+14n-3
令cn,如果c1=1,此时b1=T1=1,4n-3∴cn=1+(n-1)×1=n,n∈N,则Tn=(4n-3)n=4n2-3n,n∈N*,∴bn=8n-7,n∈N,∴b1=1时数列{bn}是等差数列.
12.数列{an}满足an=3an-1+3n-1(n∈N*,n≥2),已知a3=95.(1)求a1,a2;
(2)是否存在一个实数t,使得bn=nan+t)(n∈N*),且{bn}为等差数列?若存在,则
3求出t的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)n=2时,a2=3a1+32-1
*
*
Tn
n=3时,a3=3a2+33-1=95,∴a2=23.∴23=3a1+8,∴a1=5.(2)当n≥2时,bn-bn-1nan+t)-
131
(an-1+t)3n-1
=nan+t-3an-1-3t)311+2t=nn-1-2t)=1-n.33
1要使{bn}为等差数列,则必须使1+2t=0,∴t=-,21
即存在t=-{bn}为等差数列.
213.设f(x)=
axx+a
(a≠0),令a1=1,an+1=f(an),又bn=an·an+1,n∈N*.1
(1)证明数列是等差数列;
an
(2)求数列{an}的通项公式;(3)求数列{bn}的前n项和.
分析:将题设中函数解析式转化为数列的递推关系,再将递推关系通过整理变形转化为等差数列,从而求数列的通项公式,本题在求{bn}前n项和时运用了裂项相消法,这是数列求和的常用方法.
解:(1)证明:ann+1=f(an)a·aa=1
11,n+aa+an
∴
a=11,即1na-11.+1aan
n+1ana
∴1a是首项为1,公差为1
n
a
(2)由(1)知1
a是等差数列,n
∴11a1+(n-1)整理得aana-1)+n
.na((3)baa11n=an·an+1(a-1)+n·(a-1)+n+1=a2n+a-1n+a.设数列{bn}的前n项和为Tn,则Ta211n=11
a1+a+1+a2+a
+
…+
1n+a-11n+a
=a2112n+a-anaan+a=aa(n+a)n+a∴数列{bn}的前n项和为na
n+a.