人教A版(2019) 选修第二册 第四章 第二节 课时1 等差数列的概念
一、单选题
1.已知是等差数列,,其前10项和,则其公差为( )
A. B. C. D.
2.下表中的数表为“森德拉姆筛”(森德拉姆,东印度学者),其特点是每行每列都成等差数列.
2 3 4 5 6 7 …
3 5 7 9 11 13 …
4 7 10 13 16 19 …
5 9 13 17 21 25 …
6 11 16 21 26 31 …
7 13 19 25 31 37 …
… … … … … … …
在上表中,2017出现的次数为( )A.18 B.36 C.48 D.72
3.已知,则在数列的前100项中最小项和最大项分别是( )
A. B. C. D.
4.设数列为等差数列,若,则( )
A.15 B.20 C.30 D.60
5.已知等差数列的公差为,若,,成等比数列,则等于.A. B. C. D.
6.若数列满足(,为常数),则称数列为调和数列,已知数列为调和数列,且,则( )
A. B. C. D.
7.若等差数列中,,则关于x的方程的根的情况为
A.无实根 B.有两个相等的实根
C.有两个不等的实根 D.不能确定有无实根
8.中国明代商人程大位对文学和数学也颇感兴趣,他于60岁时完成杰作直指算法统宗,这是一本风行东亚的数学名著,该书第五卷有问题云:“今有白米一百八十石,令三人从上及和减率分之,只云甲多丙米三十六石,问:各该若干?”翻译成现代文就是:“今有百米一百八十石,甲乙丙三个人来分,他们分得的米数构成等差数列,只知道甲比丙多分三十六石,那么三人各分得多少米?”请你计算甲应该分得
A.78石 B.76石 C.75石 D.74石
9.命题“,”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
10.设非零等差数列的公差为,则使得数列也为等差数列的有
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
11.若等差数列满足,,则( )
A. B. C. D.
12.已知数列,都是等差数列,,,设,则数列的前2018项和为
A. B. C. D.
13.已知等差数列满足,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
14.已知数列的前n项和为,且,则( )
A. B.数列为等差数列 C.数列为等差数列 D.n为奇数时,
三、双空题
15.已知等差数列的前n项和为,若,,则______________
四、填空题
16.已知等差数列满足:,,则公差________.
17.设,分别是等差数列,的前项和,已知,,
则________.
18.若数列{an}满足a11=,-=5(n∈N*),则a1=______ .
19.已知的一个内角为,并且三边长构成公差为4的等差数列,则最长边的边长等于________.
20.已知为递增等比数列的前项和,其中,,成等差数列,且,则______.
21.已知等差数列的公差不为零,若,,成等比数列,则______.
22.已知正项数列中,,,,则数列的前60项和______.
五、解答题
23.已知数列中,,,证明数列为等差数列,并求数列的通项公式;
24.(1)已知数列的通项公式为,试判断该数列是否为等差数列.
(2)已知数列满足,,.设,证明:数列是等差数列.
25.在数列中,,.
(1)求证:等比数列;
(2)已知数列,满足.
①若数列的前项和,可以表示成,求 处的代数式;
②若不等式对一切正整数恒成立,求实数的取值范围.
26.已知等差数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
27.已知,,都是各项不为零的数列,且满足,,其中是数列的前项和, 是公差为的等差数列.
(1)若数列是常数列,,,求数列的通项公式;
(2)若(是不为零的常数),求证:数列是等差数列;
(3)若(为常数,),,求证:对任意的,数列单调递减.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【解析】
【分析】
根据等差数列的通项公式和前项和公式,列方程组求解即得.
【详解】
设等差数列的公差为.
,
解得.
故选:.
【点睛】
本题考查等差数列的通项公式和前项和公式,属于基础题.
2.B
【解析】
【分析】
第1行数组成的数列()是以2为首项,公差为1的等差数列,第列数组成的数列()是以为首项,公差为j的等差数列,求出通项公式,就求出结果.
【详解】
记第行第列的数为,那么每一组与的解就对应表中的一个数.因为第1行的数组成的数列()是以2为首项,公差为1的等差数列,所以;又第列数组成的数列()是以为首项,公差为的等差数列,所以.令,则.据此易知,2017出现的次数为.
故选B.
【点睛】
本题考查了行列模型的等差数列应用,解题时利用首项和公差写出等差数列的通项公式,运用通项公式求值,是中档题.
3.C
【解析】
【分析】
先化简,再借助函数的单调性分析得解.
【详解】
,
因为,
所以时,数列单调递增,且;时,数列单调递增,且.
∴在数列的前100项中最小项和最大项分别是.
故选:C.
【点睛】
本题主要考查数列的单调性,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.
4.D
【解析】
【分析】
根据等差数列的等差中项定义,即可代入求解.
【详解】
数列为等差数列,
由等差中项定义可知
所以,即
则
故选:D
【点睛】
本题考查了等差中项的定义及应用,属于基础题.
5.D
【解析】
【详解】
分析:利用等差数列{an}的公差为2,a1,a3,a4成等比数列,求出a1,即可求出a2
详解::∵等差数列{an}的公差为2,a1,a3,a4成等比数列,
∴(a1+4)2=a1(a1+6),
∴a1=-8,
∴a2=-6.
故选D.
点睛:本题考查等比数列的性质,考查等差数列的通项,考查学生的计算能力,比较基础.
6.B
【解析】
【分析】
利用调和数列的定义可得出数列是等差数列,利用等差数列求和公式以及等差数列的性质可求得的值.
【详解】
由于数列为调和数列,则,所以,数列为等差数列,
又,所以,.
故选:B.
【点睛】
本题考查数列新定义,同时也考查了等差数列求和公式以及等差数列基本性质的应用,考查计算能力,属于中等题.
7.A
【解析】
【分析】
根据等差数列的性质,得到,利用判别式可判断根的个数.
【详解】
根据等差数列的性质,有,故,所以方程为,其判别式,没有实数根,故选A.
【点睛】
本小题主要考查等差数列的性质,考查一元二次方程判别式与根的个数关系. 若为等差数列,且,则有.当判别式时,一元二次方程有两个不相等的实数根,当判别式时,一元二次方程有两个相等的实数根.当时,方程没有实数根.
8.A
【解析】
【分析】
由只知道甲比丙多分三十六石,求出公差,再由等差数列的前n项和的,能求出甲应该分得78石,得到答案.
【详解】
由题意,今有百米一百八十石,甲乙丙三个人来分,他们分得的米数构成等差数列,
只知道甲比丙多分三十六石,所以,
所以,解得石.
甲应该分得78石.
故选A.
【点睛】
本题主要考查了等差数列的通项公式和前n项和基本量的运算,其中解答中熟记等差数列的性质和前n项和,准确运算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.
9.A
【解析】
“,”为真命题可转化为恒成立,可得,根据充分必要条件可选出答案.
【详解】
若“,”为真命题,
可得恒成立,
只需,
所以时,,”为真命题,
“,”为真命题时推出,
故是命题“,”为真命题的一个充分不必要条件,
故选:A.
【点睛】
关键点睛:解题的关键是将命题“,”为真命题转化为恒成立的问题.
10.A
【解析】
【分析】
根据为等差数列,可求出,从而可得,则,由等差数列的定义,可求出此时的值.
【详解】
解:因为非零等差数列的公差为,则,设,
则,即,,
则,
因为数列为等差数列,所以结果为常数,此时只能是.
故选:A.
【点睛】
本题考查了等差数列的通项公式,考查了等差数列的定义.
11.D
【解析】
【分析】
设等差数列的公差为,根据题意可得出关于、的方程组,求出、的值,结合等差数列的通项公式可求得.
【详解】
设等差数列的公差为,由,可得,解得,
因此,.
故选:D.
【点睛】
本题考查等差数列通项公式的求解,解题的关键就是求出等差数列的首项和公差,考查计算能力,属于基础题.
12.D
【解析】
【分析】
利用,求出数列,的公差,可得数列,的通项公式,从而可得,进而可得结果.
【详解】
设数列,的公差分别为,,
则由已知得,,
所以,,所以,,
所以
,所以数列的前2018项和为
,故选D.
【点睛】
本题主要考查等差数列通项公式基本量运算,考查了数列的求和,意在考查综合应用所学知识解答问题的能力,属于中档题.
13.C
【解析】
【分析】
利用等差数列的性质可得,进而可得到答案.
【详解】
根据等差数列的性质,得,
因为,所以,
所以,
故选:C.
14.ACD
【解析】
【分析】
由已知条件直接求出,判断AB,由递推公式变形求得后判断C,根据C的结论用分组求和法求得判断D.
【详解】
由,得,所以,
所以A正确,B不正确;
由,得,
两式相减,得,所以C正确;
由,得,
所以数列的奇数项成等差数列,偶数项也成等差数列,
当n为奇数时,
,
所以D正确.
故选:ACD.
15. 4 ,
【解析】
【详解】
试题分析:因为,,所以两式相加并整理得,
由可得所以所以.
考点:等差数列的性质.
16.3
【解析】
【分析】
根据,利用前n项和公式及等差数列的中项,得到,再结合利用通项公式求解.
【详解】
由题意,
所以,即,
得,
故公差.
故答案为:3
【点睛】
本题主要考查等差数列的基本运算,还考查了运算求解的能力,属于基础题.
17..
【解析】
【详解】
分析:利用等差数列的性质可得 即可得出
详解:∵Sn,Tn分别是等差数列{an},{bn}的前n项和,,n∈N*,
则
故答案为.
点睛:本题考查了等差数列的性质及其前n项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.对于等比等差数列的 小题,常用到的方法,其一是化为基本量即首项和公比或者公差,其二是观察各项间的脚码关系,即利用数列的基本性质.
18.
【解析】
【分析】
根据,可得 是以5为公差的等差数列,由等差数列的通项公式可得.
【详解】
因为,所以 是以5为公差的等差数列,
所以,
所以,
所以,
所以.
【点睛】
本题考查了等差数列的通项公式,属基础题.
19.14
【解析】
【分析】
根据题意可设处于中间长度的一条边长为x,则最大的边长为,最小的边长为,再利用余弦定理求出x的值,即可得出答案.
【详解】
解:三边长构成公差为4的等差数列,
∴设处于中间长度的一条边长为x,则最大的边长为,最小的边长为,的一个内角为,即为最大角,则它对应的边的长度最长,即为,
则, 化简得:,解得,
所以三角形的三边分别为:6,10,14,最长边为14,
故答案为:14.
20.31
【解析】
【分析】
由等差中项可得,由等比中项可得,根据递增数列可得,即可求得公比,进而代入等比数列的前项和公式求解即可.
【详解】
,又,且递增等比数列,
解得或(舍去),
设等比数列的公比为,由,得,
,
故答案为:31
【点睛】
本题考查等比数列的定义的应用,考查等差中项、等比中项的应用,考查等比数列的前项和公式的应用.
21.0
【解析】
【分析】
设等差数列的公差为,,根据,,成等比数列,得到,再根据等差数列的通项公式可得结果.
【详解】
设等差数列的公差为,,
因为,,成等比数列,所以,
所以,整理得,
因为,所以,
所以.
故答案为:0.
【点睛】
本题考查了等比中项,考查了等差数列通项公式基本量的运算,属于基础题.
22.5
【解析】
【分析】
由条件可知,数列是等差数列,求出,采用裂项相消法求出数列的前60项和.
【详解】
由条件可知,数列是首项为,公差为的等差数列,
所以,又,所以,
所以,
所以数列的前项和,
所以.
故答案为:5
【点睛】
本题主要考查了等差数列的通项公式,考查了裂项相消法求和,考查了学生的运算求解能力.
23.证明见解析;.
【解析】
利用等差数列的定义进行证明,只要证明等于常数即可,然后利用等差数列的通项公式求出 ,从而可得
【详解】
证明:因为
所以,
因为,
所以数列为首项为,公差为 的等差数列.
所以,即 .
【点睛】
此题考查等差数列的证明和通项公式的求解,属于基础题.
24.(1)数列是等差数列;(2)证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据对数的运算法则,可得相邻两项之间的差是常数,符合等差数列的定义;
(2)由已知数列递推式可得(an+2-an+1)-(an+1-an)=2,即bn+1-bn=2,则数列{bn}为等差数列
【详解】
(1)因为,
且为常数,由等差数列的定义,可知数列是等差数列.
(2)由 得(an+2-an+1)-(an+1-an)=2,
∵,∴得,b1=a2-a1=2-1=1,
所以数列是首项为1,公差为2的等差数列.
【点睛】
通过等差数列的定义判断数列是否是等差数列:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差.
25.(1)证明见解析;(2)①;②.
【解析】
【分析】
(1)把给定递推公式取倒数,再利用等比数列定义判断即得;
(2)①求出,再借助错位相减法求出即可得解;
②由①可得对一切正整数恒成立,再分奇偶讨论并利用数列单调性即可计算作答.
【详解】
(1)在数列中,,因时,,于是得,即,而,
所以,数列是以3为首项,3为公比的等比数列;
(2)由(1)知:,即,于是得,
①,
则,
两式相减得,则,因,
所以 处的代数式为;
②由①知,于是得不等式对一切正整数恒成立,显然数列是递增数列,
当为偶数时,,当为奇数时,,即,则,
所以实数的取值范围为.
26.(1) (2)
【解析】
【分析】
(1)根据已知求出公差d,即得的通项公式;(2)利用分组求和求数列的前项和.
【详解】
(1)由题得1+2d+1+4d=8,所以d=1,
所以;
(2),
.
【点睛】
本题主要考查等差数列通项的求法,考查等差数列和等比数列求和,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理计算能力.
27.(1);(2)详见解析;(3)详见解析;
【解析】
【详解】
试题分析:(1)由已知条件可化得数列的前和,再作差求得通项,要注意分类讨论;(2)与(1)的思路相同,利用和作差,得到项之间的关系式,进而表示出数列的通项,利用等差数列的定义进行证明,还应注意补充说明;(3)由(2)中和作差后的通项间的关系式可推得与的关系式,则证得从第2项起成等比数列,求得其通项公式,同时也求得数列从第二项起是等差数列,所以从第2项起为差比数列,通过作差或作商可以研究它的单调性;
试题解析:(1)因为,,所以,
因为数列是各项不为零的常数列,所以,,
则由及得,
当时,,两式相减得,
当时,,也满足,故.
(2)因为,
当时,,两式相减得,
即,,即,
又,所以,
即,
所以当时,,两式相减得,
所以数列从第二项起是公差为等差数列;
又当时,由得,
当时,由得,
故数列是公差为等差数列.
(3)由(2)得当时,,即,
因为,所以,即,所以,即,
所以,
当时,,两式相减得 ,
即,故从第二项起数列是等比数列,
所以当时,,
,
另外由已知条件得,又,,,
所以,因而,令,则,
因为,所以,所以对任意的,数列单调递减.
考点:1.等差数列的通项与求和;2.等比数列的通项;3.数列的前和与通项;
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页