4.2.3 等差数列的前n项和(2)
一、 单项选择题
1. 已知数列{an}为等差数列,它的前n项和为Sn,若Sn=(n+1)2+λ,则λ的值是( )
A. -2 B. -1 C. 0 D. 1
2. (2021·山东12月“山东学情”联考)等差数列{an}满足:a1>0,3a5=5a8.数列{an}的前n项和Sn取最大值时,n等于( )
A. 12 B. 13 C. 14 D. 15
3. 已知等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,且=,则的值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
4. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S17=85,则a7+a9+a11的值为( )
A. 10 B. 30 C. 25 D. 15
5. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S10=10,S20=60,则S40等于( )
A. 110 B. 150 C. 210 D. 280
6. (2021·运城平陆中学月考)若数列{an}满足-=d(n∈N*,d为常数),则称数列{an}为“调和数列”.已知数列为“调和数列”,且x1+x2+…+x20=200,则x5+x16等于( )
A. 15 B. 20 C. 25 D. 30
二、 多项选择题
7. 已知数列{an}的通项公式是an=2n-48,则Sn取得最小值时,n的值为( )
A. 22 B. 23 C. 24 D. 25
8. (2022·济宁期末)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1>0,a4+a11>0,a7·a8<0,则下列结论中正确的是( )
A. 数列{an}是递增数列
B. S6>S9
C. 当n=7时,Sn最大
D. 当Sn>0时,n的最大值为14
三、 填空题
9. (2021·徐水综合高级中学月考)在等差数列{an}中,a5=11,a12=-10,Sn是数列{an}的前n项和,则当Sn取最大值时的n=________.
10. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若 a4=27,S15=225,则S30=________.
11. 已知数列{an}是项数为偶数的等差数列,它的奇数项的和是50,偶数项的和是34,若它的末项比首项小28,则该数列的公差是________.
12. (2021·运城芮城中学月考)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且-=1,则数列{an}的公差为________.
四、 解答题
13. 已知在等差数列{an}中,a3=7,a11=3,求:
(1) a51+a52+…+a80的值;
(2) 数列{an}前n项和Sn的最大值.
14. (2021·广东部分学校12月联考)从①-=-5,②S8=S4-8,③a5=1这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并作答.
问题:已知等差数列{an}的前n项和为Sn,S1=9,且________,求数列{|an|}的前n项和Tn.
参考答案与解析
1. B 解析:因为等差数列前n项和Sn的形式为Sn=an2+bn,所以λ=-1.
2. A 解析:设公差为d.因为3a5=5a8,所以3(a1+4d)=5(a1+7d),即2a1+23d=0,得d=-a1,所以Sn=na1-a1=-[(n-12)2-144].因为a1>0,所以当n=12时,Sn取最大值.
3. A 解析:由等差数列的性质可得====2.
4. D 解析:由题意,得S17=×17=17a9=85,解得a9=5,所以a7+a9+a11=3a9=3×5=15.
5. D 解析:因为等差数列{an}的前n项和为Sn,所以S10,S20-S10,S30-S20,S40-S30也成等差数列,故(S30-S20)+S10=2(S20-S10),所以S30=150.又因为(S20-S10)+(S40-S30)=2(S30-S20),所以S40=280.
6. B 解析:因为数列为“调和数列”,所以-=xn+1-xn=d,所以{xn}是等差数列,所以x1+x2+…+x20==200,可得x1+x20=20,由等差数列的性质可得x5+x16=x1+x20=20.
7. BC 解析: 因为an=2n-48,所以Sn==(-46+2n-48)=n2-47n,所以当n=23或n=24时,Sn取得最小值,故选BC.
8. BCD 解析:在等差数列{an}中,a4+a11>0,a4+a11=a7+a8,a1>0,a7·a8<0,所以a7>0,a8<0,所以公差d<0,数列{an}是递减数列,故A错误;因为S9-S6=a7+a8+a9=3a8<0,所以S6>S9,故B正确;因为a7>0,a8<0,数列{an}是递减数列,所以当n=7时,Sn最大,故C正确;因为a4+a11>0,a7>0,a8<0,S14==>0,S15==<0,所以当Sn>0时,n的最大值为14,故D正确.故选BCD.
9. 8 解析:设等差数列的公差为d,则解得d=-3,a1=23,所以an=a1+(n-1)d=-3n+26.因为当n≤8时,an=-3n+26>0,当n≥9时,an=-3n+26<0,所以当n=8时,Sn取最大值.
10. -225 解析:依题意,得S15==15a8=225,解得a8=15,故公差d==-3,故S30=15(a1+a30)=15(2a8+15d)=-255.
11. -4 解析:设等差数列{an}的项数为2m.因为末项比首项小28,所以a2m-a1=(2m-1)d=-28.因为S奇=50,S偶=34,所以S偶-S奇=34-50=-16=md.由得d=-4.
12. 2 解析:设数列{an}的公差为d,则由-=1可得-=1,化简可得d=2.
13. (1) 因为公差d===-,
所以a51=a11+40d=3+40×=-17,
所以a51+a52+…+a80=30a51+d=-.
(2) 因为a1=a3-2d=7-2×=8,
所以Sn=na1+d=8n-=-(n2-33n)=-+.
因为n∈N*,
所以当n=16或n=17时,Sn取得最大值,
故该等差数列{an}前n项和Sn的最大值为
S16=S17=-×+=68.
14. 设数列{an}的公差为d.
若选①:
因为-=-==,所以=-5,解得d=-2.
又a1=S1=9,所以an=-2n+11,Sn==-n2+10n.
当1≤n≤5时,an>0,Tn=Sn=-n2+10n;
当n≥6时,an<0,Tn=S5-(Sn-S5)=2S5-Sn=n2-10n+50.
综上所述,Tn=
若选②:
因为a1=S1=9,S8=8a1+28d,S4=4a1+6d,
所以S8-S4=4a1+22d=-8,解得d=-2,
所以an=-2n+11,Sn==-n2+10n.
当1≤n≤5时,an>0,Tn=Sn=-n2+10n;
当n≥6时,an<0,Tn=S5-(Sn-S5)=2S5-Sn=n2-10n+50.
综上所述,Tn=
若选③:
因为a1=S1=9,a5=a1+4d=1,所以d=-2,
所以an=-2n+11,Sn==-n2+10n.
当1≤n≤5时,an>0,Tn=Sn=-n2+10n;
当n≥6时,an<0,Tn=S5-(Sn-S5)=2S5-Sn=n2-10n+50.
综上所述,Tn=