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4.2 等差数列
4.2.1 等差数列的概念
第1课时 等差数列的概念及通项公式
1.下列数列中不是等差数列的为( )
A.-10,-12,-14,-16,-18
B.-2,-1,0,1,2
C.5,8,11,14
D.1,2,2,2,2
2.(2021·陕西省韩城市象山中学月考)在数列{an}中,a1=2,2an+1-2an=1,则a101=( )
A.49 B.50
C.51 D.52
3.已知在等差数列{an}中各项都不相等,若a1=2且a4+a8=a,则公差d=( )
A.0 B.
C.2 D.0或
4.已知首项为-24的等差数列{an}从第10项起为正数,则公差d的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.(2021·山东省青岛市期末)在数列{an}中,若a2=2,a6=0,且数列是等差数列,则a4=( )
A. B.
C. D.
6.一个等差数列的连续4项是a,x,b,2x,则=________.
7.(2021·天津市耀华中学高二期末)在等差数列{an}中,a1=1,a5=4a3,则数列{an}的通项公式为________.
8.已知是等差数列,且a4=6,a6=4,则a10=________.
9.在等差数列{an}中,a1+a5=8,a4=7.
(1)求数列的第10项;
(2)112是数列{an}的第几项?
(3)在80到110之间数列{an}有多少项?
10.(2021·东北师大附中高一检测)在数列{an}中,a1=1,an+1=,设bn=,n∈N*.求证数列{bn}是等差数列,并求其通项公式bn.
11.(多选)下列关于等差数列的命题中正确的是( )
A.若a,b,c成等差数列,则a2,b2,c2一定成等差数列
B.若a,b,c成等差数列,则2a,2b,2c可能成等差数列
C.若a,b,c成等差数列,则ka+2,kb+2,kc+2一定成等差数列
D.若a,b,c成等差数列,则,,可能成等差数列
12.已知数列{xn}满足x1=1,x2=,且+=(n≥2),则xn=( )
A. B.
C. D.
13.(2021·徐州高二检测)若数列{an}是公差不为0的等差数列,ln a1,ln a2,ln a5成等差数列,则的值为________.
14.已知等差数列{an}中,a2=4,a6=16.
(1)证明:数列是公差为-2的等差数列;
(2)若在数列{an}每相邻两项之间插入三个数,使得新数列也是一个等差数列,求新数列的第41项.
15.如图,点列{An},{Bn}分别在某锐角的两边上且|AnAn+1|=|An+1An+2|,An≠An+2,n∈N*,|BnBn+1|=|Bn+1Bn+2|,Bn≠Bn+2,n∈N*(P≠Q表示点P与Q不重合).若dn=|AnBn|,Sn为△AnBnBn+1的面积,则( )
A.{Sn}是等差数列 B.{S}是等差数列
C.{dn}是等差数列 D.{d}是等差数列
16.在数列{an}中,若a-a=p(n≥2,n∈N*,p为常数),则称{an}为“等方差数列”.给出下列命题:
①数列{(-1)n}是“等方差数列”;
②若{an}是“等方差数列”,则{a}是等差数列;
③若{an}是“等方差数列”,则{akn}(k∈N*,k为常数)也是“等方差数列”;
④若{an}既是“等方差数列”,又是等差数列,则该数列为常数列.
其中正确的命题为________.(填序号)
参考答案与解析
1.解析:选D.A中数列的公差为-2;B中数列的公差为1;C中数列的公差为3;D中,2-1=1,2-2=0,2-2=0,2-2=0,差不是同一个常数,因此该数列不是等差数列.
2.解析:选D.由条件可得an+1-an=,故{an}是等差数列,从而a101=a1+(101-1)×=2+50=52.
3.解析:选B.根据题意知d≠0,a4+a8=a,所以a1+3d+a1+7d=(a1+2d)2.又a1=2,则4+10d=(2+2d)2,解得d=或d=0(舍去),故选B.
4.解析:选D.易知an=-24+(n-1)d.由题意,可知第10项是该等差数列的第一个正数项,则
解得5.解析:选A.由题意可得=+,解得a4=.
6.解析:由题意,得,所以a=x,b=x,所以=.
答案:
7.解析:由数列{an}为等差数列,a5=4a3,得a1+4d=4(a1+2d),联立a1=1,可得d=-,所以an=1+(n-1)×=-n+(n∈N*).
答案:an=-n+
8.解析:设数列的公差为d,因为-=-==2d,所以d=.
同理,-=4d=4×=,所以=+=+=,所以a10=.
答案:
9.解:设数列{an}的公差为d,则
解得
(1)a10=a1+9d=-2+27=25.
(2)an=-2+(n-1)×3=3n-5,
由112=3n-5,解得n=39,39∈N*.
所以112是数列{an}的第39项.
(3)由80<3n-5<110,解得28所以n的取值为29,30,…,38,共10个,即在80到110之间数列{an}有10项.
10.解:方法一:由条件知,==+1,
所以-=1,所以bn+1-bn=1.又b1==1,
所以数列{bn}是首项为1,公差为1的等差数列,
故数列{bn}的通项公式为bn=n.
方法二:由条件,得bn+1-bn=-=-==1.又b1==1,
所以数列{bn}是首项为1,公差为1的等差数列,
故数列{bn}的通项公式为bn=n.
11.解析:选BCD.对于A,取a=1,b=2,c=3,可得a2=1,b2=4,c2=9,显然,a2,b2,c2不成等差数列,故A错;对于B,取a=b=c,可得2a=2b=2c,故B正确;
对于C,因为a,b,c成等差数列,所以a+c=2b,所以(ka+2)+(kc+2)=k(a+c)+4=2(kb+2),即ka+2,kb+2,kc+2成等差数列,故C正确;对于D,a=b=c≠0 ==,故D正确.综上可知,B,C,D正确.故选BCD.
12.解析:选C.由已知可得数列是等差数列,且=1,=,故公差d=,则=1+(n-1)×=,故xn=,故选C.
13.解析:数列{an}是公差不为0的等差数列,ln a1,ln a2,ln a5 成等差数列,
所以2ln (a1+d)=ln a1+ln (a1+4d),
所以(a1+d)2=a1(a1+4d),
所以a+2a1d+d2=a+4a1d,
解得d=2a1,所以==3.
答案:3
14.(1)证明:设数列{an}的公差为d,因为a2=4,a6=16,
所以4d=a6-a2=12,得d=3,
所以an=a2+(n-2)d=3n-2,
设bn=an-3n,则bn=-2n-,
所以bn+1-bn=-2,
即数列是公差为-2的等差数列.
(2)解:由(1)得a1=4-3=1,设新数列为{cn},其公差为d1,则c1=1,c5=4,所以4d1=3,得d1=,
所以c41=1+(41-1)×=31.
15.解析:选A.由题意,过点A1,A2,A3,…,An,An+1,…分别作直线B1Bn+1的垂线,高分别记为h1,h2,h3,…,hn,hn+1,…,根据平行线的性质,得h1,h2,h3,…,hn,hn+1,…成等差数列,又Sn=×|BnBn+1|×hn,|BnBn+1|为定值,所以{Sn}是等差数列.
16.解析:对于①,因为[(-1)n]2-[(-1)n-1]2=0,所以{(-1)n}是“等方差数列”;
对于②,根据“等方差数列”和等差数列的定义,易得{a}是等差数列;
对于③,设a-a=p,当n≥2,n∈N*时,a-a=a-a+a-a+…+a-a=kp为常数,故{akn}为“等方差数列”;
对于④,数列{an}满足a-a=p,an-an-1=d(p,d为常数,n≥2,n∈N*),若d=0,则{an}为常数列.
若d≠0,则两式相除得an+an-1=(n≥2,n∈N*),所以an=为常数,
即{an}为常数列.
答案:①②③④
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