4.2.2 等差数列的通项公式及性质
一、 单项选择题
1. 已知等差数列{an}满足a3+a4+a5+a6+a7=90,则a2+a8的值为( )
A. 18 B. 30 C. 36 D. 45
2. 若5,x,y,z,21成等差数列,则x+y+z的值为( )
A. 26 B. 29 C. 39 D. 52
3. 已知在等差数列{an}中,a1+a5+a7+a9+a13=100,a6-a2=12,则a1的值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 已知{an}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20的值为( )
A. 1 B. 3 C. 5 D. 7
5. 已知在等差数列{an}中,a3+a6+a9+a12+a15=120,则3a12-a18的值为( )
A. 24 B. 36 C. 48 D. 60
6. (2021·唐山一中月考)已知数列{an}满足2an+1=an+an+2.若a7+a5=6,且a8=7,则a2 019的值为( )
A. 2 019 B. 2 020 C. 4 029 D. 4 038
二、 多项选择题
7. (2021·龙岩一中月考)已知数列{an}满足:a1=10,a2=5,an-an+2=2(n∈N*),则下列说法中正确的有( )
A. 数列{an}是等差数列
B. a2k=7-2k(k∈N*)
C. a2k-1=12-2k(k∈N*)
D. an+an+1=18-3n
8. (2021·辽宁实验中学月考)已知在数列{an}中,a1=2,an+1=(+1)2-2,则下列关于数列{an}的说法中正确的是( )
A. a2=5
B. 数列{an}为递增数列
C. an=n2+2n-1
D. 数列{an}为周期数列
三、 填空题
9. 在等差数列{an}中, a5+a10+a15=30,则a22-2a16的值为________.
10. 设a≠b,且两数列a1,a,a3,b和a,b1,b2,b都成等差数列,则=________.
11. 已知{an},{bn}都是等差数列,且a1+b10=9,a3+b8=15,则a5+b6=________.
12. 若数列{an}是等差数列,a15=8,a60=20,则a75的值为________.
四、 解答题
13. (2021·延安宝塔四中月考)设函数f(x)=,在数列{xn}中,xn=f(xn-1)(n∈N*,n≥2).
(1) 证明:为等差数列;
(2) 若x1=2,求{xn}的通项公式.
14. (2021·嘉兴第五中期中)已知在数列{an}中,a1=2,且满足an=an-1+n(n∈N*,n≥2).
(1) 求a2,a3的值;
(2) 证明:数列是等差数列,并求数列{an}的通项公式;
(3) 若an<λ·2n恒成立,求实数λ的取值范围.
参考答案与解析
1. C 解析:由题意,得5a5=90,所以a5=18,所以a2+a8=2a5=36.
2. C 解析:因为5,x,y,z,21成等差数列,所以y既是5和21的等差中项,也是x和z的等差中项,所以5+21=2y,所以y=13,x+z=2y=26,所以x+y+z=39.
3. B 解析:因为a1+a5+a7+a9+a13=100,所以5a7=100,即a7=20.设等差数列{an}的公差为d.又a6-a2=12,所以4d=12,故d=3,所以a1=a7-6d=20-18=2.
4. A 解析:因为a1+a3+a5=3a3=105,所以a3=35.因为a2+a4+a6=3a4=99,所以a4=33,所以d=a4-a3=33-35=-2,所以a20=a3+17d=35+17×(-2)=1.
5. C 解析:设等差数列的公差为d.因为a3+a6+a9+a12+a15=120,所以a9=24,所以3a12-a18=3(a1+11d)-(a1+17d)=2a1+16d=2(a1+8d)=2a9=48.
6. C 解析:由数列满足2an+1=an+an+2,根据等差中项公式,可得数列{an}为等差数列,故a7+a5=2a6=6,即a6=3.又a8=7=3+2d,所以d=2,则a2 019=a8+2 011d=7+4 022=4 029.
7. BC 解析:因为a1=10,a2=5,an-an+2=2(n∈N*),则a3=8,而2a2≠a1+a3,故A错误;因为an-an+2=2(n∈N*),所以数列的奇数项和偶数项分别构成等差数列,当n=2k,k∈N*时,a2k=a2+(k-1)×(-2)=7-2k,k∈N*;当n=2k-1,k∈N*时,a2k-1=a1+(k-1)×(-2)=12-2k,k∈N*,故B,C正确;因为a2+a3=13,不满足an+an+1=18-3n,故D错误.故选BC.
8. BC 解析:由an+1=(+1)2-2,得an+1+2=(+1)2,即=+1.又a1=2,所以{}是以2为首项,1为公差的等差数列,所以=2+(n-1)×1=n+1,即an=n2+2n-1,所以a2=7,故A错误,C正确;an=(n+1)2-2,所以{an}为递增数列,故B正确;数列{an}不具有周期性,故D错误.故选BC.
9. -10 解析:因为{an}为等差数列,设公差为d,根据等差数列的性质可得a5+a15=2a10,所以3a10=30,解得a10=10,所以a22-2a16=a1+21d-2(a1+15d)=-(a1+9d)=-a10=-10.
10. 解析:因为a1,a,a3,b成等差数列,所以a3-a1=b-a.又a,b1,b2,b成等差数列,所以b-a=3(b2-b1),所以==.
11. 21 解析:因为{an},{bn}都是等差数列,所以2a3=a1+a5,2b8=b10+b6,所以2(a3+b8)=(a1+b10)+(a5+b6).又a1+b10=9,a3+b8=15,故a5+b6=21.
12. 24 解析:因为{an}是等差数列,所以a15,a30,a45,a60,a75成等差数列.设其公差为d,a15为首项,则a60=a15+3d,即d=4,故a75=a15+4d=8+4×4=24.
13. (1) 当n≥2时,xn=f(xn-1)=,
所以==+,
即-=,
所以数列是公差为的等差数列.
(2) 由(1)可得,数列是公差为的等差数列,首项为=,
故=n,所以xn=.
14. (1) 由题意得a2=×2+2=6,a3=×6+3=12.
(2) 因为-=-=1,
所以数列是首项为2,公差为1的等差数列,所以=n+1,所以an=n2+n.
(3) 由(2),得n2+n<λ·2n,所以<λ.
令f(n)=,则f(n)max<λ.
f(n)-f(n-1)=-=,
所以当n≤3时,f(n)≥f(n-1),f(n)单调递增;当n>3时,f(n)所以当n=2或n=3时,f(n)有最大值,
所以λ>,
即实数λ的取值范围是.