【训练4】 (1)等差数列{an}的公差d≠0,且a3,a5,a15成等比数列,若a5=5,
?Sn?
Sn为数列{an}的前n项和,则数列?n?的前n项和取最小值时的n为( )
?
?
A.3 C.4或5
B.3或4 D.5
(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________.
??(a1+2d)(a1+14d)=25,
解析 (1)由题意知?
??a1+4d=5,由d≠0,解得a1=-3,d=2,
n(n-1)
na1+d
2
n
Sn∴n=
=-3+n-1=n-4,
则n-4≥0,得n≥4,
?Sn?
∴数列?n?的前n项和取最小值时的n为3或4.
?
?
(2)因为等差数列{an}的首项a1=20,公差d=-2, n(n-1)n(n-1)
Sn=na1+d=20n-×2
2221?2?21?2?
=-n+21n=-?n-2?+?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. 答案 (1)B (2)110
[思维升华]
1.证明等差数列可利用定义或等差中项的性质,另外还常用前n项和Sn=An2+Bn及通项an=pn+q来判断一个数列是否为等差数列. 2.等差数列基本量思想
(1)在解有关等差数列的基本量问题时,可通过列关于a1,d的方程组进行求解. (2)若奇数个数成等差数列,可设中间三项为a-d,a,a+d.
若偶数个数成等差数列,可设中间两项为a-d,a+d,其余各项再依据等差数列的定义进行对称设元.
(3)灵活使用等差数列的性质,可以大大减少运算量. [易错防范]
1.用定义法证明等差数列应注意“从第2项起”,如证明了an+1-an=d(n≥2)时,应注意验证a2-a1是否等于d,若a2-a1≠d,则数列{an}不为等差数列. 2.利用二次函数性质求等差数列前n项和最值时,一定要注意自变量n是正整数.
基础巩固题组 (建议用时:40分钟)
一、选择题
1.已知等差数列{an}前9项的和为27,a10=8,则a100=( ) A.100
B.99
C.98
D.97
解析 设等差数列{an}的公差为d,由已知, ???9a1+36d=27,?a1=-1,得?所以? ???a1+9d=8,?d=1,所以a100=a1+99d=-1+99=98. 答案 C
a69S112.(2019·淄博调研)设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a=11,则S=( )
5
9
A.1 B.-1 C.2
1
D.2 S1111a6119
解析 由于S=9a=9×11=1.
95答案 A
11
3.(2019·中原名校联考)若数列{an}满足-a=d(n∈N*,d为常数),则称数列{an}
an+1n
?1?
为调和数列,已知数列?x?为调和数列,且x1+x2+…+x20=200,则x5+x16=( )
?n?A.10
B.20
C.30
D.40
11
解析 依题意,1-1=xn+1-xn=d,
xn+1xn∴{xn}是等差数列.
20(x1+x20)
又x1+x2+…+x20==200.
2∴x1+x20=20,从而x5+x16=x1+x20=20. 答案 B
4.(2019·北京海淀区质检)中国古诗词中,有一道“八子分绵”的数学名题:“九百九十六斤绵,赠分八子作盘缠,次第每人多十七,要将第八数来言”.题意是:把996斤绵分给8个儿子作盘缠,按照年龄从大到小的顺序依次分绵,年龄小的比年龄大的多17斤绵,那么第8个儿子分到的绵是( ) A.174斤
B.184斤
C.191斤
D.201斤
解析 用a1,a2,…,a8表示8个儿子按照年龄从大到小得到的绵数, 由题意得数列a1,a2,…,a8是公差为17的等差数列,且这8项的和为996, 8×7
∴8a1+2×17=996,解之得a1=65.
∴a8=65+7×17=184,即第8个儿子分到的绵是184斤. 答案 B
S9S55.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=9,9-5=-4,则Sn取最大值时的n为( ) A.4
B.5
C.6
D.4或5
S9S5解析 由{an}为等差数列,得9-5=a5-a3=2d=-4, 即d=-2,
11
由于a1=9,所以an=-2n+11,令an=-2n+11<0,得n>2, 所以Sn取最大值时的n为5. 答案 B 二、填空题
6.已知等差数列{an}的公差为2,项数是偶数,所有奇数项之和为15,所有偶数项之和为25,则这个数列的项数为________.
解析 设项数为2n ,则由S偶-S奇=nd得,25-15=2n解得n=5,故这个数列的项数为10. 答案 10
7.已知数列{an}满足a1=1,an-an+1=2anan+1,则a6=________. 11
解析 将an-an+1=2anan+1两边同时除以anan+1,-a=2.
an+1n
?1?1
所以?a?是以a=1为首项,2为公差的等差数列,
?n?
1
11所以a=1+5×2=11,即a6=11.
61
答案 11 8.设Sn是等差数列{an}的前n项和,S10=16,S100-S90=24,则S100=________. 解析 依题意,S10,S20-S10,S30-S20,…,S100-S90依次成等差数列,设该等差数列的公差为d.又S10=16,S100-S90=24,因此S100-S90=24=16+(10-1)d10×910×988
=16+9d,解得d=9,因此S100=10S10+2d=10×16+2×9=200. 答案 200 三、解答题
9.等差数列{an}中,a3+a4=4,a5+a7=6. (1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=[an],求数列{bn}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 (1)设数列{an}首项为a1,公差为d,
a=1,??1?2a1+5d=4,
由题意得?解得?2
a+5d=3.d=5.?1??2n+3
所以{an}的通项公式为an=5. ?2n+3?
?. (2)由(1)知,bn=?
?5?
2n+3
当n=1,2,3时,1≤5<2,bn=1;
2n+3
当n=4,5时,2≤5<3,bn=2;
2n+3
当n=6,7,8时,3≤5<4,bn=3;
2n+3
当n=9,10时,4≤5<5,bn=4.
所以数列{bn}的前10项和为1×3+2×2+3×3+4×2=24.
10.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;
Sn(2)设数列{bn}的通项公式bn=n,证明:数列{bn}是等差数列,并求其前n项和Tn.
(1)解 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, k(k-1)k(k-1)2
所以Sk=ka1+·d=2k+×2=k+k,
22由Sk=110,得k2+k-110=0,
解得k=10或k=-11(舍去),故a=2,k=10. n(2+2n)
(2)证明 由(1)得Sn==n(n+1),
2
Sn则bn==n+1,
n故bn+1-bn=(n+2)-(n+1)=1,
即数列{bn}是首项为2,公差为1的等差数列, n(2+n+1)n(n+3)
所以Tn==. 22
能力提升题组 (建议用时:20分钟)