课时分层训练(二十八) 等差数列
A组 基础达标 (建议用时:30分钟)
一、选择题
1.在等差数列{an}中,a1=0,公差d≠0,若am=a1+a2+…+a9,则m的值为( ) A.37 C.20
B.36 D.19
9×8
A [am=a1+a2+…+a9=9a1+d=36d=a37.]
2
2.(2017·深圳二次调研)在等差数列{an}中,若前10项的和S10=60,且a7=7,则a4
=( )
A.4 C.5
B.-4 D.-5
??10a1+45d=60,
C [法一:由题意得?
?a1+6d=7,?
a1=3,??
解得?2
d=,??3
2
∴a4=a1+3d=5.
10
法二:由等差数列的性质有a1+a10=a7+a4,∵S10=又∵a7=7,∴a4=5.]
a1+a10
=60,∴a1+a10=12.
3.(2017·福州质检)已知数列{an}是等差数列,且a7-2a4=6,a3=2,则公差d=( )
【导学号:66482245】
A.22 C.8
B.4 D.16
B [法一:由题意得a3=2,a7-2a4=a3+4d-2(a3+d)=6,解得d=4,故选B. 法二:由题意得?
??a7-2a4=a1+6d-2??a3=a1+2d=2,
a1+3d=6,
解得?
??a1=-6,??d=4,
故选B.]
4.等差数列{an}中,已知a5>0,a4+a7<0,则{an}的前n项和Sn的最大值为( )
【导学号:66482246】
A.S7 C.S5
??a4+a7=a5+a6<0,C [∵?
?a5>0,?
B.S6 D.S4
??a5>0,
∴?
?a6<0,?
∴Sn的最大值为S5.]
5.(2017·湖北七市4月联考)在我国古代著名的数学专著《九章算术》里有一段叙述:
1
今有良马与驽马发长安至齐,齐去长安一千一百二十五里,良马初日行一百零三里,日增十三里;驽马初日行九十七里,日减半里;良马先至齐,复还迎驽马,二马相逢,问:几日相逢?( )
A.9日 C.16日
B.8日 D.12日
A [根据题意,显然良马每日行程构成一个首项a1=103,公差d1=13的等差数列,前
n天共跑的里程为S=na1+
nn-1
2
d1=103n+n(n-1)=6.5n2+96.5n;驽马每日行程
nn-1
2
132
也构成一个首项b1=97,公差d2=-0.5的等差数列,前n天共跑的里程为S=nb1+
d2=97n-
0.5
n(n-1)=-0.25n2+97.25n.两马相逢时,共跑了一个来回.设其第n天相逢,2
2
2
则有6.5n+96.5n-0.25n+97.25n=1 125×2,解得n=9,即它们第9天相遇,故选A.]
二、填空题
6.(2017·郑州二次质量预测)已知{an}为等差数列,公差为1,且a5是a3与a11的等比中项,则a1=__________.
-1 [因为a5是a3与a11的等比中项,所以a5=a3·a11,即(a1+4d)=(a1+2d)(a1+10d),解得a1=-1.]
7.(2016·北京高考)已知{an}为等差数列,Sn为其前n项和.若a1=6,a3+a5=0,则
2
2
S6=________.
6 [∵a3+a5=2a4,∴a4=0. ∵a1=6,a4=a1+3d,∴d=-2. 6×
∴S6=6a1+
6-1
d=6.] 2
2
8.(2016·江苏高考)已知{an}是等差数列,Sn是其前n项和.若a1+a2=-3,S5=10,则a9的值是________.
5×4
20 [法一:设等差数列{an}的公差为d,由S5=10,知S5=5a1+d=10,得a1+2d2=2,即a1=2-2d,所以a2=a1+d=2-d,代入a1+a2=-3,化简得d-6d+9=0,所以
2
2
d=3,a1=-4.故a9=a1+8d=-4+24=20.
5a1+a5
法二:设等差数列{an}的公差为d,由S5=10,知=5a3=10,所以a3=2.
2由a1+a3=2a2,得a1=2a2-2,代入a1+a2=-3,化简得a2+2a2+1=0,所以a2=-1.
公差d=a3-a2=2+1=3,故a9=a3+6d=2+18=20.] 三、解答题
2
2
2
9.已知等差数列的前三项依次为a,4,3a,前n项和为Sn,且Sk=110. (1)求a及k的值;
(2)设数列{bn}的通项bn=,证明:数列{bn}是等差数列,并求其前n项和Tn.
【导学号:66482247】
[解] (1)设该等差数列为{an},则a1=a,a2=4,a3=3a, 由已知有a+3a=8,得a1=a=2,公差d=4-2=2, 所以Sk=ka1+
Snnkk-1
2
2
·d=2k+
kk-1
2
×2=k+k. 3分
2
由Sk=110,得k+k-110=0,
解得k=10或k=-11(舍去),故a=2,k=10. 5分 (2)证明:由(1)得Sn=则bn==n+1,
故bn+1-bn=(n+2)-(n+1)=1,8分 即数列{bn}是首项为2,公差为1的等差数列, 所以Tn=
n2+2n2
=n(n+1),
Snnn2+n+1
2
=
nn+3
2
. 12分
10.(2017·合肥三次质检)等差数列{an}的首项a1=1,公差d≠0,且a3·a4=a12. (1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=an·2,求数列{bn}的前n项和Tn.
[解] (1)由a3·a4=a12得(1+2d)·(1+3d)=1+11d?d=1或d=0(不合题意舍去),∴数列{an}的通项公式为an=n. 5分
(2)依题意bn=an·2=n·2,
nnnTn=1×21+2×22+3×23+…+n×2n,
2Tn=1×2+2×2+…+(n-1)×2+n×2
1
2
3
2
3
nn+1
,9分
两式相减得-Tn=2+2+2+…+2-n×22 =
1-21-2
nnn+1
-n×2
n+1
n+1
=(1-n)2-2,
+2. 12分
B组 能力提升 (建议用时:15分钟)
∴Tn=(n-1)2
n+1
1.设数列{an}的前n项和为Sn,若
Sn为常数,则称数列{an}为“吉祥数列”.已知等S2n3
差数列{bn}的首项为1,公差不为0,若数列{bn}为“吉祥数列”,则数列{bn}的通项公式为( )
A.bn=n-1 C.bn=n+1
B.bn=2n-1 D.bn=2n+1
B [设等差数列{bn}的公差为d(d≠0),
Sn1
=k,因为b1=1,则n+n(n-1)d=S2n2
??k?2n+×2n2n-1d?, ?
?
即2+(n-1)d=4k+2k(2n-1)d, 整理得(4k-1)dn+(2k-1)(2-d)=0. 因为对任意的正整数n上式均成立, 所以(4k-1)d=0,(2k-1)(2-d)=0, 1
解得d=2,k=,
4
所以数列{bn}的通项公式为bn=2n-1.]
2.已知等差数列{an}的首项a1=20,公差d=-2,则前n项和Sn的最大值为__________.
【导学号:66482248】
110 [因为等差数列{an}的首项a1=20,公差d=-2,代入求和公式得,
12
nn-1nn-1
Sn=na1+d=20n-×2
2
2
?21?2?21?22
=-n+21n=-?n-?+??,
2??2??
又因为n∈N,所以n=10或n=11时,Sn取得最大值,最大值为110.]
3.(2014·全国卷Ⅰ)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an≠0,anan+1=λSn-1,其中λ为常数.
(1)证明:an+2-an=λ;
(2)是否存在λ,使得{an}为等差数列?并说明理由.
[解] (1)证明:由题设知anan+1=λSn-1,an+1an+2=λSn+1-1,2分 两式相减得an+1(an+2-an)=λan+1, 由于an+1≠0,所以an+2-an=λ. 5分 (2)由题设知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}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=4n-3;9分
*
4
{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1. 所以an=2n-1,an+1-an=2,
因此存在λ=4,使得数列{an}为等差数列. 12分
5