4.2.2等差数列的前n项和公式(1)
一、常考题型
1.已知等差数列{an}满足a2+a4=4,a3+a5=10,则它的前10项的和S10=( )
A.138 B.135 C.95 D.23
2.已知Sn是等差数列{an}的前n项和,若a1+a12=a7+6,则S11=( )
A.99 B.33
C.198 D.66
3.在小于100的自然数中,所有被7除余2的数之和为( )
A.765 B.665
C.763 D.663
4.现有200根相同的钢管,把它们堆成三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余钢管的根数为( )
A.9 B.10
C.19 D.29
5.《张丘建算经》卷上第22题为“今有女善织,日益功疾,初日织五尺,今一月日织九匹三丈.”其意思为:现有一善于织布的女子,从第2天开始,每天比前一天多织相同量的布,第1天织了5尺布.现在一月(按30天计算)共织390尺布,记该女子一月中的第n天所织布的尺数为an,则a14+a15+a16+a17的值为( )
A.55 B.52
C.39 D.26
6.已知数列{an}中,a1=1,an=an-1+(n≥2),则数列{an}的前9项和等于________.
7.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=________.
8.++++…+等于( )
A. B.
C. D.
二、易错专项
9.(多选)设等差数列{an}的前n项和为Sn且满足S2 019>0,S2 020<0,对任意正整数n,都有|an|≥|ak|,则下列判断正确的是( )
A.a1 010>0 B.a1 011>0
C.|a1 010|>|a1 011| D.k的值为1 010
10.植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植树一棵,相邻两棵树相距10米,开始时需将树苗集中放置在某一棵树坑旁边,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,此最小值为________米.
三、难题突破
11.等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=10,a2为整数,且Sn≤S4.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
参考答案
1.C
解析:∵∴∴
∴S10=10a1+×d=-40+135=95.]
2.D
解析:因为a1+a12=a7+6,所以a6=6,则
S11==11a6=11×6=66,故选D.
3.B
解析:由题意得,所有被7除余2的数构成以2为首项,公差为7的等差数列,∴2+(n-1)×7<100,
∴n<15,∴n=14,S14=14×2+×14×13×7=665.
4.B
解析:钢管排列方式是从上到下各层钢管数组成了一个等差数列,最上面一层钢管数为1,逐层增加1个.
∴钢管总数为:1+2+3+…+n=.
当n=19时,S19=190.当n=20时,S20=210>200.∴n=19时,剩余钢管根数最少, 为10根.
5.B
解析:由题意可得{an}为等差数列,a1=5,∴S30=30×5+d=390,
解得d=,
∴a14+a15+a16+a17=a1+13d+a1+14d+a1+15d+a1+16d=4a1+58d=4×5+58×=52.
6.27
解析:由a1=1,an=an-1+(n≥2),可知数列{an}是首项为1,公差为的等差数列,故S9=9a1+×=9+18=27.
7.-10
解析:设该等差数列的公差为d,
根据题中的条件可得3=2×2+d+4×2+·d,
整理解得d=-3,所以a5=a1+4d=2-12=-10.
8.C
解析:通项an==,
∴原式=
=
=.]
9.AD
解析:由等差数列{an},可得S2 019=>0,S2 020=<0,
即:a1+a2 019>0,a1+a2 020<0,可得:2a1 010>0,a1 010+a1 011<0,
∴a1 010>0,a1 011<0,∴A正确B错误.又等差数列{an}为递减数列,
且a1 010+a1 011<0,∴|a1 010|<|a1 011|,∴C错误.
而对任意正整数n,都有|an|≥|ak|,则k的值为1 010.故D正确.故选AD.
10.2000
解析:假设20位同学是1号到20号依次排列,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,则树苗需放在第10或第11号树坑旁,此时两侧的同学所走的路程分别组成以20为首项,20为公差的等差数列,故所有同学往返的总路程为
S=9×20+×20+10×20+×20=2 000(米).
11.解:(1)由a1=10,a2为整数知,等差数列{an}的公差d为整数.
因为Sn≤S4,故a4≥0,a5≤0,于是10+3d≥0,10+4d≤0.
解得-≤d≤-.因此d=-3.
所以数列{an}的通项公式为an=13-3n.
(2)bn==.
于是Tn=b1+b2+…+bn=
于是Tn=b1+b2+…+bn=++…+
==.